采用线性自抗扰技术的高精度温度控制系统研制
Infrared and Laser Engineering（2023）
摘要
随着光电检测技术的发展,红外气体检测技术在诸多领域有着广泛的应用.温度对于气体浓度及同位素丰度检测有着重要影响,采用比例-积分-微分(PID)控制算法的传统温度控制系统存在超调、响应时间慢和精度低的缺点.针对上述问题,首先使用COMSOL软件进行有限元分析,确定加热结构;然后以STM32单片机作为主控器件,通过 16 位AD芯片LTC1864 进行实时温度数据采集;最后采用线性自抗扰算法(LADRC)算法调节PWM波,实现控制半导体制冷器(TEC)对系统温度的高精度实时动态调节.在 19.8℃的环境温度下,进行目标温度为 32℃的温控实验.结果表明,采用LADRC算法的温度控制系统在稳定工作时,温度波动标准差为 0.0357℃,相比于采用PID算法的温度控制系统,具有无超调、响应时间快和高精度的优点.
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