随着社会经济和科技发展，各行各业对研发与生产环境要求越来越严苛。要求保持恒定的室内温度、湿度和无尘环境，以满足工艺条件。高精度控制的洁净室将广泛应用于有严格的精度控制要求及环境要求（温度、湿度、洁净度、正压、噪声、振动）的场合，如需计量测试洁净实验室，数据中心，微电子系统，高精密吗数控加工中心。

温度、湿度、空气洁净度和振动、噪声等环境条件的细微变化均有可能对加工、检测、装配的精度产生重要的影响，最新研究表明：当温度变化1℃的时候，由于系统的机械热变形所引起的相对不确定度的误差可以达到10—5m。此外，温度的不稳定会导致空气折射率的变化，从而使外差式双频激光干涉仪的额外误差达到10—6m。因此对洁净厂房的环境超高精度精密控制提出来较高要求。

实现恒温、恒湿超高精度精密要求除涉及建筑热工和空气调节外，超高精度精密控制策略是非常重要的环节。引起恒温恒湿洁净室温、湿度波动的原因是来自各种扰动，如围护物不稳定传热，送风温度波动（以上为外扰），内部发热量（设备、人员、灯光）的变化等等。超高精度精密控制策略的人物是消除各种扰动，保持室温稳定在允许的波动范围内，对各种干扰预先判断，自适应调节，做到步步测量，步步可控。对于高精密控制的洁净室，建筑和空调需采取多种措施来减少外扰影响，更需采取积极措施（如引流局部热源，采用隔热罩等）来减少内扰影响。其中超高精度精密控制策略是保证精密控制的关键，根据恒温恒湿精度要求，需要研发调节性能与之相适应的自动控制装置。必要时，亦可采用分区控制方式，以保证恒温区温度场、湿度场的均匀性，从而给工序生产在一个满足要求的、受控的高精确的环境空间中进行生产和操作，从而达到提高产品的合格率、测量的准确率，改善和提高相关服务质量的目标。

针对目前存在的问题，我司自主研发了一种高精密控制的洁净室。对于高精度控制的洁净室，常规的自动控制技术已不能满足要求。我司研发的洁净室，解决了PID控制技术的不足，大幅提高了精度等级（从原控制精度±1提高到±0.02，精度提高50倍）和控制稳定性。并在实际工程中得到应用。这是某项目应用实例，实现了无尘系统送风的均匀性，大幅提高了洁净度的抗干扰性，实现稳压送风和温度场、湿度场水平和垂直度的平衡线。最终实现了末端截面风速误差在1%内，15min周期气压稳定性控制在±5pa，24h温度在水平波动小于0.04℃，立面两点温差小于0.04/m。

本产品的工艺路线为：空调控制策略+精密控制策略组合（1）空调控制策略：对室外新风进行预处理（预冷、预热）+温湿度独立控制系统+冷冻水温度的恒定+送风温差+送风均匀性控制+SCR控制。（2）精密控制策略：传感器选择—通讯线—模块（数字量传输）—自适应智慧控制器—电动执行机构—反馈—闭环分析。本文重点谈温湿度精度控制策略。

优化的空调控制策略

最终控制方案采用浮动温湿度控制策略，温度和湿度控制目标根据室外空气焓值进行相应调整。以下为实例。

1. Fuzzy-PID智能运算和自适应神经控制，在洁净室该控制技术能及时预见温度的变化方向和变化量，提前采取调节措施。

该控制系统采用独立的CPU，确保系统可以独立的工作，而不依赖与其他系统和网络，提高了系统的可靠性，强大的CPU保证了运算速度够快，响应时间短等优点。环境调控系统运行后，系统能够迅速达到稳定状态，工艺设备不论是在停机状态还是运行工程中，系统都能正常运行，温湿度等相关指标都能达到要求。

环境调控系统应能实现“无人值守”功能，能够定时超高精度开机、系统运行状态超高精度精密监控记录、故障报警、日常监测数据备份等。同时，配有上位机中央工作站，用户可以直观的从工作站中观察到实时的数据变化，方便监视和调整各种参数的修正，满足客户的高精度控制要求。

2. 测量采用了基于HEPAVME总线的以纳米数显环境为核心的高精度多通道测控系统，实现多点一体对照显示、分析比较。

3. 滤波技术，考虑到电网波动对仪器内部电路的干扰，测量值必然会产生偏移，传输到计算机内反馈量的精度也无法得到保证，从而影响控制量，同时计算机传输到程控电源的电流值也会受到影响。要解决这个问题，可以考虑在整个硬件系统的最前端使用滤波电源，降低电网对硬件电路的影响。

4. 累积误差的消除：控制误差实际为累积误差，因此只有当传感器的误差+信号传输的误差+A/D转换模块的误差以及误差之总和小于控制精度值的情况下才能算达到控制要求。如当传感器（Moore的TDY室内温度传感器）在20℃的误差为0.009℃；由于为电流信号（恒流源），在电缆及显示面板的总阻抗小于500欧姆的情况下，误差为0；由于现在的A/D转换为12位，其分辨率为1/4096=0.0002441；如此时计算机上显示的室内温度为20.05℃。则其总误差为：控制误差=0.009+0.0002441+0.05=0.0592441。为了消除A/D转换误差，我们把模拟量传输改为数字量传输，彻底消除了信号转换、传递误差的产生。

5. 温湿度分离控制策略：温湿度分离控制策略可以满足不同房间热湿比变化的要求，克服了常规空调系统温湿度难以同时满足、室内湿度偏高或偏低的现象。室内温度控制系统采用显热处理方式，消除了冷凝水盘提高了室内空气品质。

6. 洁净度无线遥控检测，实时记录、分析、报警、储存。