李颖奇，孟晓风，董雪明

(1.北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100191;2.中航工业北京长城计量测试技术研究所，北京100095)

0 引言

加速度计往往工作在复杂环境下。研究复合环境参数对加速度计计量校准结果的影响，是提高加速度计准确度和完善量值溯源体系的关键步骤［1］。由于气体温度大惯性、大延迟的特点，应用传统的控制方法如PID 控制，难以达到期望的控制效果。本文基于离心-温度复合试验箱为背景，设计出一种实现试验箱高低温控制的温控系统，为加速度计提供离心-温度复合校准环境。提出将预测PI 控制方法与串级控制相结合的新型预测PI-PID 串级控制方法，主回路采用预测PI控制，该方法不需要对被控对象建立精确的数学模型，对模型失配有较强鲁棒性的同时，可以较好地克服纯滞后对系统的不良影响，而副回路采用PID 控制，可以快速抑制二次干扰，起到补偿校正作用，提高控制性能［2］。

1 离心-温度复合试验箱温控系统方案设计

由于进行加速度计的离心-温度复合计量校准试验时，需要将整个试验箱置于转速最大可达20 g 的离心机上，因此对试验箱的结构和强度有特殊的要求，本文所采用的温度试验箱结构如图1所示，试验箱主要由四个部分组成:保温腔、载温腔、内腔、风机系统，各部分相互隔离密封。保温腔由保温材料填充;载温腔内由宽温度范围的载温液填充;内腔为加速度计校准所在的空气腔;风机系统保证内腔气体温度均匀性［1］。……