人工免疫控制在電加熱器測試裝置中的應用研究.pdf

1、《家用直接作用式房間電加熱器性能測試裝置》是監(jiān)測電加熱器性能的標準裝置，它的監(jiān)測過程是放置在標準的人工氣候室中進行的。而且在測試過程中要求氣候室中的溫度穩(wěn)定，因此氣候室溫度控制的穩(wěn)定性和快速性是測試裝置的關鍵性指標。氣候室的溫度控制系統(tǒng)具有大滯后、負荷變化大和非線性等特性，以及在控制系統(tǒng)的運行過程中出現的環(huán)境變化等問題，使得采用固定參數的PID控制器無法實現控制目標。 課題中參考國內外時滯系統(tǒng)研究成果，對免疫、免疫反饋、免疫記憶

2、機理進行了重點研究。免疫系統(tǒng)對于各種抗原的適度免疫響應是維持生物體內環(huán)境穩(wěn)定的關鍵，主要靠T細胞和B細胞的調節(jié)作用，保證免疫系統(tǒng)獲得較快的響應速度和足夠的穩(wěn)定性。同時，B細胞不僅與抗原相互作用，在初次免疫應答后能夠分化成生命期較長的記憶細胞，形成免疫記憶。在二次免疫應答時，產生比原始細胞的抗體具有更高親和力的抗體，在免疫記憶的基礎上更迅速地應答。 借鑒免疫機理結合人工氣候室的特點對溫度控制系統(tǒng)部分進行設計，設計了一種新型的免疫控

3、制器。免疫控制器包括一個基本的P型免疫反饋控制器和一記憶模塊。通過免疫系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的類比，在溫度系統(tǒng)調節(jié)的各個階段充分體現免疫調節(jié)機制，使得溫度控制系統(tǒng)具有較小的超調和較快的響應速度，并形成自我調節(jié)。 在免疫控制器參數整定過程中，首先實現系統(tǒng)溫度的閉環(huán)控制；然后針對實際系統(tǒng)，進一步得到系統(tǒng)溫度與各設定值的近似關系曲線圖；接著，尋求最優(yōu)控制參數；最后，具體實現該控制算法，并將系統(tǒng)溫度控制部分完善為完全自動控制模式，應用于實際測試