洁净手术室空调控制系统的设计与实现

式(5)称为增量式PID算法。
由于控制增量△u(k)的确定仅与最近k次的采样值有关，所以较容易通过加权处理而获得较好的控制效果。
根据现场控制要求，被控过程不能有过冲现象即超调出现。然而结合现场施工情况且温度、湿度具有大滞后特性，不可避免地具有超调。
温度控制质量的决定性环节在于温度的PID控制参数的整定调节，PID参数整定质量决定了温度控制质量。在实际应用中，院方希望手术室的温度调节时间尽可能的快。然而温度的快速响应，会造成超调，并很可能形成长时间的温度震荡。温度调节速度和温度控制精度往往不可调和，如果在精度允许的前提下加快调节速度就意味着尽可能地减少震荡。通常的做法是在PID调节过程中引入死区来调节控制效果。然而，即使加了死区保护，但受制于现场条件，其效果不具备普遍性。
若设定Er为温度误差值，Es为温度设定值，Eb为温度实际值，Et为温度的死区，则：

这样带来的后果就是即使引入了死区，对PID调节效果的改善也是有限的。为此，引入温度变化率，通过温度变化率的变化来人为地改变死区，这样PID计算的误差值就会改变，调节速度也会随之改变。
设T1为一分钟之前的温度，T2为此刻的温度，Tc为温度的变化率，则Tc=T2一T1。通过Tc不仅能够判断温度的升降变化，亦能知道温度变化的快慢。
由此，利用Tc和当前的温度实际误差Es一Eb来设定温度死区。
若Es―Eb>0即温度没有达到设定值，且Tc>1，则令Et=|Es―Eb|，即对温度PID调节来说，误差Er输入为零，这时温度PID则停止调节，让温度自动上升，达到设定值。反之亦然。

4 结 语
针对洁净手术室的控制要求，建立了以S7―224PLC作为控制核心和TD400C作为人机界面的控制系统。通过该系统满足了手术室对温湿度控制要求，最大程度地避免了过冲现象，提高了整个系统的可控性和稳定性。