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空調設備中，如果系統辨識做的夠好，再配合史密斯 （ Smith ） 預估補償器運作，將會是一個控制性能極佳的系統。 本專題所研發之控制策略是藉由史密斯（ Smith ）的控制補償 原理，以及搭配 脈波寬度調變 （ Pulse Width Modulation 簡稱 PWM ）技術，來控制加濕器與減濕器的運作，可實現高精確度的 溼度控制。 目前業界濕度的控制技術不盡理想大約在 ±5% 左右，對一些濕 度要求較高的產業，如食品工業、醫藥製造等，其濕度控制關係 到產品的品質，本專題解決了目前業界濕度控制技術不盡理想的 缺憾，不僅達到電路簡單成本低廉，而且控制的精確度高達
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空調設備中，如果系統辨識做的夠好，再配合史密斯（Smith）空調設備中，如果系統辨識做的夠好，再配合史密斯（Smith） 預估補償器運作，將會是一個控制性能極佳的系統。 本專題所研發之控制策略是藉由史密斯（Smith）的控制補償 原理，以及搭配脈波寬度調變（Pulse Width Modulation 簡稱 PWM）技術，來控制加濕器與減濕器的運作，可實現高精確度的 溼度控制。 目前業界濕度的控制技術不盡理想大約在±5%左右，對一些濕 度要求較高的產業，如食品工業、醫藥製造等，其濕度控制關係 到產品的品質，本專題解決了目前業界濕度控制技術不盡理想的 缺憾，不僅達到電路簡單成本低廉，而且控制的精確度高達 ±1%。 本專題用於恆溫恆溼環境控制中的溼度控制，室內溫度係由 DDC監控系統來達到恆溫控制，室內溼度則利用加溼器與減溼器 交互運作。透過溼度感測器感測出室內溼度並轉換成電流訊號 4~20mA，經由回授與PID設定值做比較，取出控制器輸出值再利 用PWM的方法來控制加溼器運作，減溼器部分則是將控制器輸出 值先透過差動OP將訊號反向，最後再經由PWM的技巧來控制減 溼器運作，系統圖如下： （系統方塊圖） （系統實體圖） 在相同條件下，本專題所研發之控制策略，與使用傳統自動演 算法（Ziegler-Nichols）PID控制做比較，如下圖： （傳統自動演算法） （本專題所研發之控制策略） 兩者比較可發現使用本專題所研發之控制策略的控制效果明顯 較佳，且能將溼度控制在±1%的誤差範圍內，比起目前業界的±5% 還要好太多，控制性能極佳。 一、低成本：利用PWM IC（TL494）的特性，可以達到低成本而 高精確度的控制效果，市售的PWM IC（TL494）價錢便宜且 電路成本低，較具市場競爭力。 二、電路簡單化：利用差動放大器的原理，僅利用一台PID就可實 現整體控制，接線方法也較簡單明確，節省成本電路簡單， 維修容易。 三、控制性能佳：本專題利用史密斯的控制補償原理搭配脈波寬 度調變技術，控制效果較傳統自動演算法優越，目前業界的 溼度控制為±5%，而利用本專題所研發之控制策略可以將溼 度控制到更精確的±1%，達到低成本且高精確度的溼度控制。 國立勤益科技大學 冷凍空調與能源系 實務專題成果展 利用脈寬調變(PWM)方法,做高精度的濕度控制 指導教授：蔡貴義 組別：17 專題學生：江育銘，林浩權，林翰章，黃士航 三、實驗成果 一、作品摘要 二、系統說明 四、作品特色
