針對嬰兒培育箱溫濕度控制零碎存在的時滯、強耦合成績，本文在傳統(tǒng)ＰＩＤ控制技術(shù)的根底上，提出前饋補償控制方案嬰兒培育箱是應(yīng)用計算機技術(shù)對培育箱溫濕度施行伺服控制的一種醫(yī)療設(shè)備，
它爲(wèi)早產(chǎn)兒或患病嬰兒提供了一個溫濕度恒定、超低噪聲、相似母體子宮的優(yōu)秀環(huán)境。其中溫濕度恒定這一理想環(huán)境。
要素關(guān)于嬰兒的安康生長尤爲(wèi)重要，若所處的環(huán)境未到達平安的溫濕度范圍，嬰兒將呈現(xiàn)不適甚至死亡。因而研討培育箱溫濕度控制零碎具有積極意義。在以后培育箱溫濕度控制范疇中，傳統(tǒng)的ＰＩＤ控制技術(shù)使用較爲(wèi)普遍，
尤其是針對單溫度變量的控制，依據(jù)單回路零碎的零碎誤差，應(yīng)用比例、積分、
微分計算出控制量來控制被控對象，該控制算法復(fù)雜且魯棒性強，普遍運用在進程控制及運動控制中。但傳統(tǒng)ＰＩＤ控制技術(shù)實踐上是將溫濕度看成兩個獨立有關(guān)聯(lián)的不變零碎，
關(guān)于像嬰兒培育箱這種具有強耦合性的溫濕度控制零碎，并沒有思索溫濕度間的耦合性，因而很難到達較爲(wèi)理想的控制目的。針對嬰兒培育箱這種具有強耦合性的溫濕度控制零碎，
本文提出并設(shè)計了基于ＰＩＤ的前饋解耦控制方案。首先采用階躍呼應(yīng)法求得溫濕度控制對象的數(shù)學(xué)模型從而失掉可間接應(yīng)用的參考模型，然后將解耦補償器參加到原先設(shè)計好的控制零碎中，
使得其與被控對象組成的狹義零碎傳遞函數(shù)矩陣爲(wèi)對角陣，從而把溫濕度耦合雙變量零碎轉(zhuǎn)換爲(wèi)兩個無耦合的單變量獨立子零碎，解除溫濕度間的互相攪擾成績。
１培養(yǎng)箱溫濕度控制系統(tǒng)(嬰兒)建模
1.1 培養(yǎng)箱溫濕度控制系統(tǒng)(嬰兒)原理在嬰兒培養(yǎng)箱溫濕度控制系統(tǒng)中，溫度和濕度變化分別由主控機箱中的加熱管和加濕管組成。其中加熱管的加熱會引起培養(yǎng)箱某指定區(qū)域溫度的變化，同時經(jīng)過加熱后空氣中的水蒸氣含量也會發(fā)生
相應(yīng)改變。同理，加濕管雖只起到加濕作用，但同樣會對箱內(nèi)溫度產(chǎn)生影響。溫濕度控制系統(tǒng)的雙輸入雙輸出。
1.2 溫濕度系統(tǒng)模型的建立,本文采用階躍響應(yīng)法進行溫濕度數(shù)學(xué)模型的建立，即對被控對象如溫濕度的執(zhí)行設(shè)備施加一擾動信號，緊接著對溫濕度的連續(xù)變化曲線進行測量，最終得到傳遞函數(shù)。首先用階躍響應(yīng)法建立加熱管－送風(fēng)溫度模型，在培養(yǎng)箱內(nèi)外環(huán)境穩(wěn)定且無異常干擾的前提下
２前期準(zhǔn)備
前饋補償解耦控制方案對于嬰兒培養(yǎng)箱控制系統(tǒng)中溫度控制回路和濕度控制回路之間的耦合問題，通過加入兩個溫濕度前饋補償數(shù)學(xué)模型使整個培養(yǎng)箱溫濕度傳遞模型為對角形式，解除溫濕度控制回路之間的關(guān)聯(lián)性。
３仿真實驗
為了驗證加入前饋解耦控制方案的嬰兒培養(yǎng)箱溫濕度控制系統(tǒng)的運行效果，本文以ＭＡＴＬＡＢ作為仿真平臺，將傳統(tǒng)ＰＩＤ算法與加入前饋解耦控制器的解耦ＰＩＤ算法分別進行仿真調(diào)試，并對Ｋｐ、Ｔｉ、Ｔｄ三個控制參數(shù)進行參數(shù)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)過程結(jié)合培養(yǎng)箱
實際工作中容量較小、工況較穩(wěn)定的特點，采用Ｚｉｅｇｌｅｒ?Ｎｉｃｈｏｌｓ整定公式法進行參數(shù)初步整定，
４討論與結(jié)論
通過仿真結(jié)果及其分析可知，嬰兒培養(yǎng)箱溫濕度控制系統(tǒng)中加入前饋解耦控制算法既達到了解耦效果也加快了溫濕度的響應(yīng)速度，減少了超調(diào)量。當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化產(chǎn)生干擾信號后，加入前饋解耦控制算法的溫濕度曲線擾動峰值明顯小于不加解耦的
傳統(tǒng)ＰＩＤ算法，并且前者很快恢復(fù)至穩(wěn)定狀態(tài)。綜上所述，本文所采用的前饋解耦控制方案具有較好的控制效果，具有廣泛推廣及應(yīng)用的價值。
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