冰箱溫度控制器的設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-01-01 08:43 本頁(yè)面
【正文】 序流程框圖電冰箱溫度控制器的模糊控制，主要應(yīng)用于以下三方面：（1）冷凍室的溫度控制用冷凍室內(nèi)溫度傳感器檢測(cè)的溫度和溫度變化來(lái)推斷食品的溫度。因?yàn)楫?dāng)不同溫度的食品放進(jìn)冰箱時(shí)，冰箱的溫度和溫度變化是不同的，由此就可推斷出食品的溫度。例如放進(jìn)去的是熱容量大溫度高的食品，溫度傳感器檢測(cè)到的溫度就高，而且溫度變化大；但如果放進(jìn)去的是熱容量小而溫度高的食品，檢測(cè)的溫度也會(huì)上升，但溫度會(huì)比較快的降下來(lái)。根據(jù)這些思想就可以制定出相應(yīng)的推理規(guī)則，通過(guò)檢測(cè)到的溫度值和溫度變化量推理獲得放進(jìn)去食品的溫度。（2）冷藏室的溫度控制冷藏室溫度控制的思想與以上所述相同，只不過(guò)冷藏室的體積一般都比冷凍室大，且需要保持的溫度也沒(méi)有那么低，一般在3℃左右。如果由于其中塞滿東西而使冷氣不能很好的對(duì)流，致使冷藏室溫度分布不勻，就可能一部分食品會(huì)被凍壞，而另一部分食品溫度較高而變質(zhì)。而且，冷藏室內(nèi)食物的溫度還會(huì)受其環(huán)境溫度以及冰箱門開(kāi)關(guān)的影響，所以還需要用環(huán)境溫度傳感器檢測(cè)到的外部溫度和冰箱門開(kāi)關(guān)情況，來(lái)對(duì)食品溫度進(jìn)行模糊修正。最終根據(jù)食品溫度和溫度隨時(shí)間變化的情況，依照控制規(guī)則，對(duì)壓縮機(jī)和風(fēng)扇電機(jī)以及氣流調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制。（3）蒸發(fā)器的除霜控制 除霜就是通過(guò)加熱融化掉蒸發(fā)器上所結(jié)的霜。加熱勢(shì)必要提高溫度，這樣就會(huì)對(duì)食品的溫度產(chǎn)生不利的影響。所以除霜控制的關(guān)鍵是要設(shè)法減小除霜加熱器對(duì)食品溫度的影響。實(shí)踐證明，如果在冰箱溫度保持穩(wěn)定的情況下除霜，影響會(huì)比較小。所以用冰箱門的開(kāi)關(guān)情況作為冰箱使用狀況的推理規(guī)則；再根據(jù)壓縮機(jī)的運(yùn)行實(shí)踐來(lái)推斷出蒸發(fā)器上的結(jié)霜量。3 模糊控制規(guī)則 冷凍室溫度模糊控制電冰箱一般以冷凍室的溫度作為控制目標(biāo)。根據(jù)溫度與設(shè)定指標(biāo)的偏差，決定壓縮機(jī)的開(kāi)停。由于溫度場(chǎng)本身是個(gè)熱慣性較大的實(shí)體，所以系統(tǒng)是一個(gè)滯后環(huán)節(jié)。冷凍室的溫度和食品的溫度有很大差別，因此，冰箱為了保鮮，僅僅保持冰箱的箱內(nèi)溫度是不夠的，要有自動(dòng)檢測(cè)食品溫度的功能，以此來(lái)確定制冷工況，保證不出現(xiàn)過(guò)冷現(xiàn)象，達(dá)到高質(zhì)量保鮮的目的。圖3 存入食品后冷凍室溫度的變化 食品溫度及熱容量檢測(cè)原理為了檢測(cè)放入冰箱的食品的初始溫度和食品量的多少，應(yīng)用模糊推理來(lái)確定相應(yīng)制冷量，達(dá)到及時(shí)冷卻食品又不浪費(fèi)能源的目的。因此，在食品存放冰箱的初期，應(yīng)設(shè)法檢測(cè)食品的初始溫度和熱容量，對(duì)食品種類和數(shù)量做綜合分析。應(yīng)用軟傳感技術(shù)，食品溫度及熱容量的檢測(cè)是在食品放入冷凍室并關(guān)門后5分鐘內(nèi)進(jìn)行的。一般情況下，冷凍室的溫度都在15℃左右，當(dāng)食品存入以后冷凍室的溫度急劇上升，上升的絕對(duì)值和變化率，取決于放入食品的溫度和熱容量，溫度的變化曲線如圖3所示。從圖3（b）可以看出，在食品重量相等的情況下，食品溫度愈高（）,溫度升高的變化率愈大，制冷壓縮機(jī)投入運(yùn)行愈早；從圖3（a）可以看出，在放入食品溫度相同的情況下，食品的重量愈重（），其溫度上升變化率愈大，制冷壓縮機(jī)啟動(dòng)后溫度的下降愈緩慢?？梢酝ㄟ^(guò)大量實(shí)驗(yàn)，摸索這一規(guī)律，建立一定的模糊推理關(guān)系。同時(shí)應(yīng)該指出，存放食品時(shí)，門的開(kāi)啟時(shí)間長(zhǎng)短，以及室溫的高低，對(duì)冷凍室的溫度也有相當(dāng)大的影響，在判斷食品溫度時(shí)應(yīng)該綜合考慮分析。 確定食品溫度的模糊推理框圖判斷食品溫度的模糊推理框圖如圖4所示。冷凍室溫度傳感器采集信息且算出溫度變化率，經(jīng)模糊推理1輸出食品溫度的初步判斷，在根據(jù)開(kāi)門狀態(tài)及室溫的情況加以修正，修正系數(shù)由模糊推理2來(lái)確定，然后經(jīng)乘法器運(yùn)算得到推論的食品溫度。最后根據(jù)冷凍室
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