Синтез регулятора температуры для термостолика на основе элемента Пельтье
Управляемые термостаты и термостолики применяются в различных приложениях: научные исследования, управление скоростью химических реакций, термостабилизация ПЗС-матриц в цифровых фотоаппаратах, стабилизация длины волны лазера, хранение продуктов питания, лекарств. Существуют термостаты и термостолики разных размеров, мощностей и конструкций. Преимуществом элемента Пельтье являются его малая масса, небольшие геометрические размеры, простота конструкции. Однако элемент Пельтье имеет низкий КПД, меньшую мощность по сравнению с компрессорным холодильным контуром, а также меньший допустимый температурный диапазон по сравнению с резистивным нагревательным элементом. Элемент Пельтье может обеспечить температуру на рабочей поверхности термостолика выше или ниже температуры окружающей среды. Обычно элементы Пельтье применяются в устройствах небольшой мощности, где есть ограничения в размерах и массе (например, в автомобильных холодильниках, в термостатах для транспортировки биоматериалов в небольших количествах, при исследовании биофизических объектов). Устройства на основе элемента Пельтье применяются для теплового массажа кожи человека, теплового воздействия на растения. С целью поддержания стабильной температуры и обеспечения высокой точности требуется использовать регулятор температуры для термостолика на основе элемента Пельтье. Управляющим воздействием для элемента Пельтье является ток, величина которого влияет на температуру рабочей поверхности элемента Пельтье. В настоящей статье рассматривается применение эмпирической идентификации термостолика на основе элемента Пельтье, обсуждается синтез регулятора температуры с применением метода разделения движений и эмпирической подстройки для управляемого термостолика на основе элемента Пельтье, приведены графики воспроизведения температурного профиля. Предлагаемая система управления температурой для устройств на основе элемента Пельтье может быть использована в формирователях температурных воздействий на биофизические объекты.