[發明專利]一種檢測熱設備內部溫度的方法

無效

• 申請號: 200910190904.4
• 申請日: 2009-09-21
• 公開（公告）號: CN101660951A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 陳紅;王廣軍;朱麗娜
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01K3/00
• 分類號: G01K3/00;G06N7/00
• 代理公司: 重慶中之信知識產權代理事務所
• 代理人: 袁慶民

1.一種檢測熱設備內部溫度的方法，該方法包括對熱設備內部溫度檢測問題進行初始化 處理，通過初始化處理，設定反演過程迭代次數標識k的初值為k＝0，根據熱設備待檢測溫 度區間和可檢測溫度區間的位置，確定傳熱問題的求解區域（Ω）及其邊界，該邊界具體包 括給定邊界條件的第一邊界（Γ₁）和第二邊界（Γ₂）、該求解區域的待檢測邊界（Γ₃），以 及該求解區域的溫度的可測量邊界（Γ₄），建立該求解區域的穩態導熱過程模型，給定待檢 測邊界（Γ₃）上的待檢測溫度的初始猜測值和可測量邊界（Γ₄）上各測點j 處的溫度的實際測量值的步驟（一）；根據已知的待檢測溫度的第k次猜測值 構造待檢測邊界（Γ₃）的邊界條件，采用數值解法求解傳熱學的正問題，獲得可 測量邊界（Γ₄）溫度的計算結果的步驟（二）；

其中：j=1，2，…，n；i=1，2，…，n；n為可測量邊界（Γ₄）上設置的溫度測點數 目；

其特征在于，在步驟（一）和步驟（二）的基礎上，還包括如下步驟：

（三）利用獲得的可測量邊界（Γ₄）溫度的計算結果產生可測量邊界（Γ₄） 上各測點j處的溫度誤差（e_j），若該溫度誤差（e_j）滿足迭代停止條件，則反演迭代過程 結束，并以前述的待檢測溫度的第k次猜測值作為熱設備內部溫度的檢測結 果；反之，則進入步驟（四）；

所述迭代停止條件為其中，ε為預定的溫度誤差閾值，且ε＞0；

（四）對于可測量邊界（Γ₄）上的各測點j，設置與溫度誤差（e_j）對應的溫度調整分 量（Δu_j），通過選擇模糊子集、模糊子集的隸屬度函數（μ）和模糊推理規則，對可測量 邊界（Γ₄）上各測點j處的溫度誤差（e_j）和對應的溫度調整分量（Δu_j）分別進行模糊 化處理，建立與可測量邊界（Γ₄）上各測點j對應的一維模糊推理單元組（FR₁，FR₂，…， FR_n），經過模糊推理產生與可測量邊界（Γ₄）上各測點j對應的溫度調整分量（Δu_j）的

（五）確定溫度調整分量（Δu_j）對于各待檢測點i處溫度補償量的權值（w_ij）， 通過對該一維模糊推理單元組（FR₁，FR₂，…，FR_n）輸出的溫度調整分量（Δu_j）進行 加權綜合，獲得各待檢測點i的溫度補償量并利用該溫度補償量對待檢測 溫度的第k次猜測值進行修正，產生待檢測溫度的第k+1次猜測值

（六）以產生的待檢測溫度的第k+1次猜測值替代待檢測溫度的第k次猜測值并作為求解區域（Ω）待檢測邊界（Γ₃）的邊界條件，同時對迭 代次數標識k進行更新，轉入步驟（二）。

2.根據權利要求1所述檢測熱設備內部溫度的方法，其特征在于，步驟（四）中所述的 一維模糊推理單元組（FR₁，FR₂，…，FR_n），包括n個分別與可測量邊界（Γ₄）上各測 點j對應的一維模糊推理單元（FR_j）；該一維模糊推理單元（FR_j）的輸入為溫度誤差（e_j）， 輸出為溫度調整分量（Δu_j）；將溫度誤差（e_j）和溫度調整分量（Δu_j）分成7級，即溫 度誤差（e_j）和溫度調整分量（Δu_j）經過量化后的論域（X）為：

X＝{-3,-2,-1,0,+1,+2,+3}

溫度誤差（e_j）的模糊子集（E_j）和溫度調整分量（Δu_j）的模糊子集（U_j）分別取 為：

E_j＝{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}

U_j＝{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}

其中，NB為“負大”，NM為“負中”，NS為“負小”，ZO為“零”，PS為“正小”，PM 為“正中”，PB為“正大”；

各模糊子集{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}的隸屬函數（μ）選用三角形函數， 一維模糊推理單元（FR_j）采用if-then規則進行模糊推理，對應的模糊推理規則見表1；

表1FR_j的模糊推理規則表

然后，根據一維模糊推理單元（FR_j）產生模糊推理的結果，采用重心法確定與可測量 邊界（Γ₄）上各測點j對應的溫度調整分量（Δu_j）。