CN115248609A - 一种VOCs释放量检测气候室温湿度控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种VOCs释放量检测气候室温湿度控制系统，并给出了基于该控制系统的非线性控制方法，控制系统包括检测室、气候室、控温水箱、表冷器、露点湿度发生器、空气压缩机、空气净化装置、多个温度传感器、湿度传感器和总控制器，气候室、控温水箱和露点湿度发生器均设置于检测室中；本技术方案的控制方法直接针对气候室非线性数学模型进行控制器设计，避免了模型简化过程以及简化引起的控制精度下降问题，控制精度高，控制平稳。

Description

一种VOCs释放量检测气候室温湿度控制系统及方法
技术领域
本发明涉及气候室温湿度控制技术领域，具体涉及一种VOCs释放量检测气候室温湿度控制系统及基于该系统的非线性控制方法。
背景技术
挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)是影响环境空气质量的主要因素，严重威胁人类健康，己经被国际癌症研究机构确定为
Figure 392226DEST_PATH_IMAGE001
类致癌物质。目前，VOCs释放量气候室检测法被行政执法、检验机构和相关生产企业所接受和认可，并逐渐主导未来检测VOCs释放量的发展方向。
气候室内温湿度的精确控制是实现VOCs释放量检测的关键。
已有气候室控制方法多采用PID控制，如文献1，申请号为201810966286.7、名称为“一种自动调节气候室湿度的控制方法”的发明专利，提出了一种30m3气候室温湿度智能前馈PID控制方法，该类方法均没有精确考虑气候室温湿度控制中非线性因素，因此很难实现温湿度的精确控制。
有的气候室控制方法虽然考虑了温湿度控制中非线性因素，但具体控制过程中是将非线性模型简化为线性模型或直接建立线性模型，然后对线性模型进行控制器设计，并非真正的非线性控制。如文献2，名称为“基于模糊滑模变结构算法的大气候室控制研究”的博士学位论文，建立了气候室的非线性数学模型，并进行局部精确线性化，进而进行了模糊控制器设计。如文献3，名称为“人造板制品甲醛释放量检测用气候室高精度控制方法研究”的博士学位论文，建立了气候室的非线性数学模型，并分别利用精确反馈线性化、
Figure 768981DEST_PATH_IMAGE002
控制和状态观测器，提出了气候室温湿度控制方法。上述方法是将非线性模型进行线性化后，再进行控制器设计，而没有针对非线性模型直接进行控制设计，由于气候室模型不满足严格反馈结构，且温湿度之间具有强耦合的特点，难以利用backstepping（反步）方法设计非线性控制器。
另外，文献2中的模糊控制器，其计算量会随着模糊逻辑规则的增加按指数规律增大，因此，当模糊规则较多时，容易造成计算爆炸；模糊规则较少时，近似的效果会变的较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是弥补现有技术的不足，提供一种VOCs释放量检测气候室温湿度控制系统及基于该系统的非线性控制方法。
要解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种VOCs释放量检测气候室温湿度控制系统，包括检测室、气候室、控温水箱、表冷器、露点湿度发生器、空气压缩机、空气净化装置、多个温度传感器、湿度传感器和总控制器，气候室、控温水箱和露点湿度发生器均设置于检测室中；
气候室中设有表冷器和湿度调节风口，表冷器通过水管与控温水箱的水循环口相连，湿度调节风口通过风管与露点湿度发生器的出气口相连；
空气压缩机用于向露点湿度发生器的进风口输送压缩空气，空气净化装置设置在空气压缩机的出风口与露点湿度发生器的进风口之间；
控温水箱的加热/制冷装置为第一加热/制冷装置，露点湿度发生器的加热/制冷装置为第二加热/制冷装置；
总控制器包括运算模块、数据输入模块和数据输出模块，数据输入模块和数据输出模块均与运算模块相连；多个温度传感器和湿度传感器均与数据输入模块相连，第一加热/制冷装置和第二加热/制冷装置均与数据输出模块相连；
多个温度传感器分别为：第一温度传感器用于测量气候室中的温度，第二温度传感器用于测量控温水箱内的水温，第三温度传感器用于测量气候室的外表面温度，第四温度传感器用于测量检测室之外的环境温度，第五温度传感器用于测量检测室内的温度，第六温度传感器用于测量空气压缩机内的温度，第七温度传感器用于测量露点湿度发生器入风口的空气温度，第八温度传感器用于测量露点湿度发生器内的水温；
湿度传感器用于测量气候室中的湿度。
进一步地，所述气候室的墙壁为铁或不锈钢材质。
进一步地，所述气候室的体积为30m3。
一种基于上述VOCs释放量检测气候室温湿度控制系统的控制方法，包括如下步骤：
步骤A1：总控制器的数据输入模块通过第一温度传感器获得气候室中的温度
Figure 858291DEST_PATH_IMAGE003
；通过湿度传感器获得气候室中的湿度
Figure 731307DEST_PATH_IMAGE004
；通过第二温度传感器获得控温水箱内的水温
Figure 889756DEST_PATH_IMAGE005
；通过第八温度传感器获得露点湿度发生器内的水温
Figure 804622DEST_PATH_IMAGE006
；通过第四温度传感器获得环境温度
Figure 279597DEST_PATH_IMAGE007
；通过第三温度传感器获得气候室的外表面温度
Figure 887296DEST_PATH_IMAGE008
；通过第五温度传感器获得检测室内的温度
Figure 64199DEST_PATH_IMAGE009
；通过第六温度传感器获得空气压缩机内的实时温度，通过计算后获得
Figure 782756DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 502451DEST_PATH_IMAGE010
为空气压缩机内的实时温度与初始温度之差；通过第七温度传感器获得露点湿度发生器入风口的空气温度ϱ；
步骤A2：通过数据输入模块设定气候室的理想温度值
Figure 657882DEST_PATH_IMAGE011
和理想湿度值
Figure 197448DEST_PATH_IMAGE012
；
步骤A3：数据输入模块将所采集数据发送至运算模块，运算模块对数据处理之后将处理结果发送至数据输出模块，数据输出模块输出第一控制信号
Figure 844330DEST_PATH_IMAGE013
给控温水箱的第一加热/制冷装置，数据输出模块输出第二控制信号
Figure 152951DEST_PATH_IMAGE014
给露点湿度发生器的第二加热/制冷装置；第一加热/制冷装置通过第一控制信号
Figure 977819DEST_PATH_IMAGE013
控制控温水箱内的水温
Figure 4681DEST_PATH_IMAGE015
，第二加热/制冷装置通过第二控制信号
Figure 455254DEST_PATH_IMAGE014
控制露点湿度发生器内的水温
Figure 618382DEST_PATH_IMAGE016
；
步骤四：重复步骤A1～步骤A3，致使
Figure 112686DEST_PATH_IMAGE017
。
进一步地，所述运算模块对数据的处理包括如下步骤：
步骤B1：构建控制模型
Figure 892423DEST_PATH_IMAGE018
其中，
Figure 756474DEST_PATH_IMAGE019
～
Figure 898742DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure 455625DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 66866DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 469029DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 63475DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 791260DEST_PATH_IMAGE025
、
Figure 873485DEST_PATH_IMAGE026
均为已知参数；
步骤B2：将控制模型变换为矩阵形式，得控制模型矩阵
Figure 344918DEST_PATH_IMAGE027
其中，
Figure 212511DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 845618DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure 680718DEST_PATH_IMAGE030
，
Figure 955842DEST_PATH_IMAGE031
，
Figure 176477DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 246064DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 302882DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 116117DEST_PATH_IMAGE035
，
Figure 958302DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 933211DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 883850DEST_PATH_IMAGE038
步骤B3：将得控制模型矩阵进行坐标变换
进行第一坐标变换：
Figure 359830DEST_PATH_IMAGE039
其中，
Figure 181156DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure 703797DEST_PATH_IMAGE041
；
构建第一个李雅普诺夫函数：
Figure 610574DEST_PATH_IMAGE042
；
构建虚拟控制器：
Figure 890245DEST_PATH_IMAGE043
其中，
Figure 831656DEST_PATH_IMAGE044
为正的设计参数；
进行第二坐标变换：
Figure 289314DEST_PATH_IMAGE045
其中，
Figure 683386DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 501169DEST_PATH_IMAGE047
为一个正的设计参数；
构建第二个李雅普诺夫函数：
Figure 297087DEST_PATH_IMAGE048
步骤B4：构建控制器
Figure 424181DEST_PATH_IMAGE049
其中，
Figure 774391DEST_PATH_IMAGE050
，
Figure 395865DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 656076DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 580170DEST_PATH_IMAGE053
为正的设计参数。
进一步地，
Figure 73468DEST_PATH_IMAGE054
的取值范围为0.0008～0.0012，
Figure 108420DEST_PATH_IMAGE055
的取值范围为0.0007～0.0011，
Figure 984322DEST_PATH_IMAGE056
的取值范围为0.0008～0.0012，
Figure 79317DEST_PATH_IMAGE057
的取值范围为0.0004～0.0006，
Figure 794332DEST_PATH_IMAGE058
的取值范围为
Figure 632975DEST_PATH_IMAGE059
。
进一步地，
Figure 133358DEST_PATH_IMAGE054
=0.001，
Figure 727150DEST_PATH_IMAGE055
=0.0009，
Figure 804828DEST_PATH_IMAGE056
=0.001，
Figure 555484DEST_PATH_IMAGE057
=0.0005，
Figure 35007DEST_PATH_IMAGE058
=
Figure 330859DEST_PATH_IMAGE060
。
本发明可以达到的有益效果为：
（1）本申请的控制方法直接针对气候室非线性数学模型进行控制器设计，避免了模型简化过程以及简化引起的控制精度下降问题。
（2）本申请的控制方法是针对系统模型的纯反馈结构，利用隐函数定理，将非线性项作为整体进行处理，无需进行温湿度解耦。
（3）采用本申请的控制方法可更快速地达到设定的温湿度，并获得较高的温湿度控制精度，且控制平稳。
（4）由于本申请的控制方法未采用模糊逻辑系统，故有效避免了因模糊规则的增加而造成的控制器计算复杂性急剧增大的问题。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例获得的气候室内温湿度变化曲线；
图3是本发明实施例获得的气候室内温湿度控制误差曲线；
图4是本发明实施例获得的控温水箱、露点湿度发生器内水温变化曲线；
图5是本发明实施例中总控制器输出的气候室湿度控制曲线；
图6是本发明实施例中总控制器输出的气候室温度控制曲线；
图中：1-检测室，2-气候室，3-表冷器，4-控温水箱，5-第一加热/制冷装置，6-第二温度传感器，7-第一温度传感器，8-湿度传感器，9-第三温度传感器，10-运算模块，11-数据输入模块，12-数据输出模块，13-总控制器，14-第四温度传感器，15-第五温度传感器，16-第六温度传感器，17-空气压缩机，18-空气净化装置，19-第七温度传感器，20-第八温度传感器，21-第二加热/制冷装置，22-露点湿度发生器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例
一种VOCs释放量检测气候室温湿度控制系统，包括检测室1、气候室2、控温水箱4、表冷器3、露点湿度发生器22、空气压缩机17、空气净化装置18、多个温度传感器、湿度传感器8和总控制器13，气候室2、控温水箱4和露点湿度发生器22均设置于检测室1中。
气候室2的墙壁为铁或不锈钢材质，候室2的体积为30m3，气候室2中设有表冷器3和湿度调节风口，表冷器3通过水管与控温水箱4的水循环口相连，湿度调节风口通过风管与露点湿度发生器22的出气口相连。
空气压缩机17用于向露点湿度发生器22的进风口输送压缩空气，空气净化装置18设置在空气压缩机17的出风口与露点湿度发生器22的进风口之间。
控温水箱4的控制器为第一控制器5，露点湿度发生器22的控制器为第二控制器21。
总控制器13包括运算模块10、数据输入模块11和数据输出模块12，数据输入模块11和数据输出模块12均与运算模块10相连；多个温度传感器和湿度传感器8均与数据输入模块11相连，第一控制器5和第二控制器21均与数据输出模块12相连。
多个温度传感器分别为：第一温度传感器7用于测量气候室2中的温度，第二温度传感器6用于测量控温水箱4内的水温，第三温度传感器9用于测量气候室2的表面温度，第四温度传感器14用于测量检测室1之外的环境温度，第五温度传感器15用于测量检测室1内的温度，第六温度传感器16用于测量空气压缩机17内的温度，第七温度传感器19用于测量露点湿度发生器22入风口的空气温度，第八温度传感器20用于测量露点湿度发生器22内的水温。
湿度传感器8用于测量气候室2中的湿度。
一种基于上述的VOCs释放量检测气候室温湿度控制系统的控制方法，包括如下步骤：
步骤A1：总控制器13的数据输入模块11通过第一温度传感器7获得气候室2中的温度
Figure 771199DEST_PATH_IMAGE003
；通过湿度传感器8获得气候室2中的湿度
Figure 951644DEST_PATH_IMAGE004
；通过第二温度传感器6获得控温水箱4内的水温
Figure 410307DEST_PATH_IMAGE005
；通过第八温度传感器20获得露点湿度发生器22内的水温
Figure 18006DEST_PATH_IMAGE016
；通过第四温度传感器14获得环境温度
Figure 915948DEST_PATH_IMAGE007
；通过第三温度传感器9获得气候室2的表面温度
Figure 759140DEST_PATH_IMAGE061
；通过第五温度传感器15获得检测室1内的温度
Figure 213255DEST_PATH_IMAGE062
；通过第六温度传感器16获得空气压缩机17内的实时温度，通过计算后获得
Figure 867221DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 262DEST_PATH_IMAGE010
为空气压缩机17内的实时温度与初始温度之差；通过第七温度传感器19获得露点湿度发生器22入风口的空气温度ϱ；
步骤A2：通过数据输入模块11输入气候室2的理想温度值
Figure 522510DEST_PATH_IMAGE011
和理想湿度值
Figure 205033DEST_PATH_IMAGE012
；
步骤A3：数据输入模块11将所采集数据发送至运算模块10，运算模块10对数据处理之后将处理结果发送至数据输出模块12，数据输出模块12输出第一控制信号
Figure 888955DEST_PATH_IMAGE013
给控温水箱4的第一控制器5，数据输出模块12输出第二控制信号
Figure 40451DEST_PATH_IMAGE014
给露点湿度发生器22的第二控制器21；第一加热/制冷装置5通过第一控制信号
Figure 100811DEST_PATH_IMAGE013
控制控温水箱4内的水温
Figure 838173DEST_PATH_IMAGE063
，第二加热/制冷装置21通过第二控制信号
Figure 286472DEST_PATH_IMAGE014
控制露点湿度发生器22内的水温
Figure 128526DEST_PATH_IMAGE006
；
步骤四：重复步骤A1～步骤A3，致使
Figure 369408DEST_PATH_IMAGE017
。
运算模块10对数据的处理包括如下步骤：
步骤B1：构建控制模型
Figure 387042DEST_PATH_IMAGE064
（S1）
其中，
Figure 802980DEST_PATH_IMAGE019
～
Figure 538855DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure 81963DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 219683DEST_PATH_IMAGE065
、
Figure 72102DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 295273DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 32284DEST_PATH_IMAGE025
、
Figure 398413DEST_PATH_IMAGE026
均为已知参数，
Figure 31519DEST_PATH_IMAGE013
为总控制器13向控温水箱4的第一控制器5发送的控制信号，
Figure 866620DEST_PATH_IMAGE014
是总控制器13向露点湿度发生器22的第二控制器21发送的控制信号。
Figure 876164DEST_PATH_IMAGE066
Figure 598264DEST_PATH_IMAGE067
Figure 933430DEST_PATH_IMAGE068
相关变量及参数取值在下表中给出：
Figure 990248DEST_PATH_IMAGE069
注：表中未有数值的变量，在计算时参考系统初始状态进行赋值，例如：室外环境温度可视为系统零初始条件下控温水箱的温度。
步骤B2：将控制模型变换为矩阵形式，得控制模型矩阵
Figure 803483DEST_PATH_IMAGE027
（S2）
其中，
Figure 875695DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 116183DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure 801242DEST_PATH_IMAGE030
，
Figure 277223DEST_PATH_IMAGE031
，
Figure 98549DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 650884DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 557660DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 837332DEST_PATH_IMAGE035
，
Figure 513164DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 361034DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 863428DEST_PATH_IMAGE038
步骤B3：将得控制模型矩阵进行坐标变换
进行第一坐标变换：
Figure 681211DEST_PATH_IMAGE039
（S3）
其中，
Figure 211550DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure 308950DEST_PATH_IMAGE041
，
Figure 314952DEST_PATH_IMAGE011
为手动输入的理想温度值（输入气候室2的理想温度值为25℃），
Figure 811793DEST_PATH_IMAGE012
为手动输入的理想湿度值（输入气候室2的理想湿度值为50%）；
构建第一个李雅普诺夫函数：
Figure 839048DEST_PATH_IMAGE042
（S4）；
构建虚拟控制器：
Figure 763142DEST_PATH_IMAGE043
（S5）
其中，
Figure 990861DEST_PATH_IMAGE054
=0.001，
Figure 25813DEST_PATH_IMAGE055
=0.0009。
进行第二坐标变换：
Figure 671689DEST_PATH_IMAGE045
（S6）
其中，
Figure 766684DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 481699DEST_PATH_IMAGE070
=
Figure 585921DEST_PATH_IMAGE060
；
构建第二个李雅普诺夫函数：
Figure 210937DEST_PATH_IMAGE048
（S7）
步骤B4：构建控制器
Figure 850735DEST_PATH_IMAGE049
（S8）
其中，
Figure 193992DEST_PATH_IMAGE050
（S9）
Figure 695380DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 174903DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 877280DEST_PATH_IMAGE056
=0.001，
Figure 317620DEST_PATH_IMAGE057
=0.0005。
为证明本实施例的控制方法可保证闭环系统内所有信号有界，现进行如下证明：
对式（S4）求导，并结合（S2）和（S3），得：
Figure 498065DEST_PATH_IMAGE071
（S10）
将式（S5）代入式（S10），可得：
Figure 222308DEST_PATH_IMAGE072
（S11）
对式（S7）求导，并结合（S2）和（S6）得：
Figure 830006DEST_PATH_IMAGE073
（S12）
将式（S8）、（S9）代入式（S12），得：
Figure 276685DEST_PATH_IMAGE074
（S13）
其中，
Figure 526401DEST_PATH_IMAGE075
根据引理1，由式（S13）可知，本实施例的控制方法可保证闭环系统内所有信号有界。
引理1：对于任意的
Figure 714937DEST_PATH_IMAGE076
和
Figure 618171DEST_PATH_IMAGE077
，如果系统满足如下不等关系：
Figure 157737DEST_PATH_IMAGE078
则可保证系统
Figure 820930DEST_PATH_IMAGE079
中的所有信号有界。式中函数
Figure 129552DEST_PATH_IMAGE080
为正定函数，函数
Figure 203687DEST_PATH_IMAGE081
为
Figure 230549DEST_PATH_IMAGE082
函数。
Figure DEST_PATH_IMAGE083
和
Figure 399231DEST_PATH_IMAGE084
为正常量。
仿真验证
为验证本实施例提出的控制方法的有效性，使用Matlab进行仿真。气候室初始相对湿度设定为20%，初始温度为20℃，控温水箱及露点湿度发生器内初始水温设为20℃。气候室内相对湿度及温度预设值分别设定为50%及25℃。控制相关参数设置如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE085
。
仿真结果如图2-6所示：图2给出了本实施例提出的控制方法对气候室内温湿度的控制效果，图3给出了气候室内温湿度控制误差，从仿真图中可以明显看出，本实施例所提出的控制方法可使气候室内温湿度平稳地在8900秒左右达到稳定状态，温湿度误差范围分别为[-0.1,0.1]℃、[-0.1,0.1]%，基本无超调现象。由于本实施例是对非线性项进行精确反馈补偿，理论上温湿度的控制精度可达很高。
由于文献3所述方法已经和PID控制方法进行了对比，结果验证了文献3所设计控制器优于PID控制器，故在此仅将本实施例的控制效果与文献3进行对比，对比如下：
采用文献3中的精确显性化控制方法，时间在13500秒左右达到稳定状态，温湿度误差为[-0.1,0.1]℃、[-0.1,0.1]%，且温湿度均存在明显超调，超调量分别为2.1%和12.3%；文献3中的
Figure 421414DEST_PATH_IMAGE086
控制方法，时间在14000秒左右，温湿度达到稳定状态；文献3中的状态观测器控制方法，时间在13950秒左右，温湿度达到稳定状态。
控温水箱及露点湿度发生器内的水温变化
Figure DEST_PATH_IMAGE087
在图4中给出，本实施例设计的湿度、温度控制输入分别在图5、6中给出，从图中可看出，控制信号在控制初期经历了轻微的波动后平稳地达到稳定；而文献3所设计控制器的控制输入在整个控制过程中都存在明显的振荡，从而对控制装置产生不利影响。
在本发明的描述中，“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位或位置关系的词语，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述仅是本发明的其中一种实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明思路的前提下所做出的若干改进和润饰均为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种VOCs释放量检测气候室温湿度控制系统，其特征是：包括检测室（1）、气候室（2）、控温水箱（4）、表冷器（3）、露点湿度发生器（22）、空气压缩机（17）、空气净化装置（18）、多个温度传感器、湿度传感器（8）和总控制器（13），气候室（2）、控温水箱（4）和露点湿度发生器（22）均设置于检测室（1）中；
气候室（2）中设有表冷器（3）和湿度调节风口，表冷器（3）通过水管与控温水箱（4）的水循环口相连，湿度调节风口通过风管与露点湿度发生器（22）的出气口相连；
空气压缩机（17）用于向露点湿度发生器（22）的进风口输送压缩空气，空气净化装置（18）设置在空气压缩机（17）的出风口与露点湿度发生器（22）的进风口之间；
控温水箱（4）的加热/制冷装置为第一加热/制冷装置（5），露点湿度发生器（22）的加热/制冷装置为第二加热/制冷装置（21）；
总控制器（13）包括运算模块（10）、数据输入模块（11）和数据输出模块（12），数据输入模块（11）和数据输出模块（12）均与运算模块（10）相连；多个温度传感器和湿度传感器（8）均与数据输入模块（11）相连，第一加热/制冷装置（5）和第二加热/制冷装置（21）均与数据输出模块（12）相连；
多个温度传感器分别为：第一温度传感器（7）用于测量气候室（2）中的温度，第二温度传感器（6）用于测量控温水箱（4）内的水温，第三温度传感器（9）用于测量气候室（2）的外表面温度，第四温度传感器（14）用于测量检测室（1）之外的环境温度，第五温度传感器（15）用于测量检测室（1）内的温度，第六温度传感器（16）用于测量空气压缩机（17）的温度，第七温度传感器（19）用于测量露点湿度发生器（22）入风口的空气温度，第八温度传感器（20）用于测量露点湿度发生器（22）内的水温；
湿度传感器（8）用于测量气候室（2）中的湿度。
2.根据权利要求1所述的VOCs释放量检测气候室温湿度控制系统，其特征是：所述气候室（2）的墙壁为铁或不锈钢材质。
3.根据权利要求1所述的VOCs释放量检测气候室温湿度控制系统，其特征是：所述气候室（2）的体积为30m3。
4.一种基于权利要求1-3任一项所述的VOCs释放量检测气候室温湿度控制系统的控制方法，其特征是：包括如下步骤：
步骤A1：总控制器（13）的数据输入模块（11）通过第一温度传感器（7）获得气候室（2）中的温度
Figure 765635DEST_PATH_IMAGE001
；通过湿度传感器（8）获得气候室（2）中的湿度
Figure 518827DEST_PATH_IMAGE002
；通过第二温度传感器（6）获得控温水箱（4）内的水温
Figure 400195DEST_PATH_IMAGE003
；通过第八温度传感器（20）获得露点湿度发生器（22）内的水温
Figure 897036DEST_PATH_IMAGE004
；通过第四温度传感器（14）获得环境温度
Figure 547460DEST_PATH_IMAGE005
；通过第三温度传感器（9）获得气候室（2）的外表面温度
Figure 717892DEST_PATH_IMAGE006
；通过第五温度传感器（15）获得检测室（1）内的温度
Figure 352135DEST_PATH_IMAGE007
；通过第六温度传感器（16）获得空气压缩机（17）内的实时温度，通过计算后获得
Figure 387087DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 157597DEST_PATH_IMAGE008
为空气压缩机（17）内的实时温度与初始温度之差；通过第七温度传感器（19）获得露点湿度发生器（22）入风口的空气温度ϱ；
步骤A2：通过数据输入模块（11）设定气候室（2）的理想温度值
Figure 252592DEST_PATH_IMAGE009
和理想湿度值
Figure 623400DEST_PATH_IMAGE010
；
步骤A3：数据输入模块（11）将所采集数据发送至运算模块（10），运算模块（10）对数据处理之后将处理结果发送至数据输出模块（12），数据输出模块（12）输出第一控制信号
Figure 196463DEST_PATH_IMAGE011
给控温水箱（4）的第一加热/制冷装置（5），数据输出模块（12）输出第二控制信号
Figure 24742DEST_PATH_IMAGE012
给露点湿度发生器（22）的第二加热/制冷装置（21）；第一加热/制冷装置（5）通过第一控制信号
Figure 805485DEST_PATH_IMAGE011
控制控温水箱（4）内的水温
Figure 883163DEST_PATH_IMAGE013
，第二加热/制冷装置（21）通过第二控制信号
Figure 525496DEST_PATH_IMAGE012
控制露点湿度发生器（22）内的水温
Figure 5019DEST_PATH_IMAGE004
；
步骤四：重复步骤A1～步骤A3，致使
Figure 691085DEST_PATH_IMAGE014
。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征是：所述运算模块（10）对数据的处理包括如下步骤：
步骤B1：构建控制模型
Figure 256058DEST_PATH_IMAGE015
其中，
Figure 436504DEST_PATH_IMAGE016
～
Figure 36112DEST_PATH_IMAGE017
、
Figure 909390DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 213857DEST_PATH_IMAGE019
、
Figure 932415DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure 652109DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 430709DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 970275DEST_PATH_IMAGE023
均为已知参数；
步骤B2：将控制模型变换为矩阵形式，得控制模型矩阵
Figure 7370DEST_PATH_IMAGE024
其中，
Figure 581571DEST_PATH_IMAGE025
，
Figure 531072DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure 292355DEST_PATH_IMAGE027
，
Figure 618294DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 296269DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure 416671DEST_PATH_IMAGE030
，
Figure 930829DEST_PATH_IMAGE031
，
Figure 794880DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 61782DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 884245DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 620120DEST_PATH_IMAGE035
步骤B3：将得控制模型矩阵进行坐标变换
进行第一坐标变换：
Figure 22282DEST_PATH_IMAGE036
其中，
Figure 160002DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 134125DEST_PATH_IMAGE038
；
构建第一个李雅普诺夫函数：
Figure 357296DEST_PATH_IMAGE039
；
构建虚拟控制器：
Figure 828728DEST_PATH_IMAGE040
其中，
Figure 820955DEST_PATH_IMAGE041
为正的设计参数；
进行第二坐标变换：
Figure 719641DEST_PATH_IMAGE042
其中，
Figure 679376DEST_PATH_IMAGE043
，
Figure 423341DEST_PATH_IMAGE044
为一个正的设计参数；
构建第二个李雅普诺夫函数：
Figure 535653DEST_PATH_IMAGE045
步骤B4：构建控制器
Figure 605240DEST_PATH_IMAGE046
其中，
Figure 786692DEST_PATH_IMAGE047
，
Figure 865506DEST_PATH_IMAGE048
，
Figure 832325DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 807235DEST_PATH_IMAGE050
为正的设计参数。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征是：
Figure 757873DEST_PATH_IMAGE051
的取值范围为0.0008～0.0012，
Figure 358488DEST_PATH_IMAGE052
的取值范围为0.0007～0.0011，
Figure 179813DEST_PATH_IMAGE053
的取值范围为0.0008～0.0012，
Figure 591203DEST_PATH_IMAGE054
的取值范围为0.0004～0.0006，
Figure 497979DEST_PATH_IMAGE055
的取值范围为
Figure 905214DEST_PATH_IMAGE056
。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征是：
Figure 581046DEST_PATH_IMAGE051
=0.001，
Figure 428916DEST_PATH_IMAGE052
=0.0009，
Figure 822989DEST_PATH_IMAGE053
=0.001，
Figure 516138DEST_PATH_IMAGE054
=0.0005，
Figure 826903DEST_PATH_IMAGE057
=
Figure 580095DEST_PATH_IMAGE058
。
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