[發(fā)明專利]電纜載流量循環(huán)加熱試驗中基于符號判別的溫度控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210208999.X
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102707745A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設計）人: 楊海馬;楊暉;王建宇;馬彩文;胡以華;劉瑾;孔平
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發(fā)明涉及一種電力電纜測試技術，特別涉及一種電纜載流量循環(huán)加熱試驗中基于符號判別的溫度控制方法。

背景技術

電力電纜測試中，電纜的載流量-溫度關系直接反應了電纜的工作特性和實際允許的載流能力。根據(jù)國際電工委員會IEC60364標準規(guī)定，絕緣體材料為聚氯乙烯(PVC)的電纜，導體溫度限為70℃；交聯(lián)聚乙烯(XPLE)和乙烯-丙烯復合膏(EPR)電纜，導體溫度限為90℃；礦物不緊靠的裸電纜，導體溫度限為105℃。針對不同類型的電纜實施快速的載流量循環(huán)加熱試驗，達到電纜允許的溫度上限并維持至少2個小時成為當前電纜參數(shù)測試中的主要內容。在以往的測試中，科研機構多采用以IEC60287標準中規(guī)定的額定載流量計算公式或其變形公式計算出的電流值作為參考，手動調節(jié)電纜加載電流值從而實現(xiàn)電纜溫度逐步穩(wěn)定到設定溫度的方法，調節(jié)、計算過程復雜、繁瑣，試驗過程易受人員和環(huán)境的影響，長時穩(wěn)定效果和控制精度不高，不同溫度的調整值改變十分困難。專利申請?zhí)朇N200810048229.7公開了一種電力電纜導體溫度自動跟蹤和控制方法，通過計算溫度變化率、溫度穩(wěn)定特征、根據(jù)電流設定值獲得電流調整幅度，達到溫度跟蹤的目的。該方法在一定程度上實現(xiàn)了電纜加熱過程中溫度控制的自動化，但沒有考慮測量過程中的噪聲干擾和目標電流修改的機制和修改幅度的一般性，控制過程魯棒性不足，溫度穩(wěn)定的過渡時間較長。發(fā)明專利申請?zhí)朇N200910192506.6公開了一種電纜載流量的確定方法及確定裝置，通過設定電纜導體電流、溫度的初始值，計算導體的最終穩(wěn)定溫度，通過不斷迭代修正電流、溫度值，最終達到穩(wěn)定的溫度上限，實現(xiàn)電纜載流量的確定。該方法雖然對電纜實際允許載流量的確定提供了可操作的試驗方法，但其控制過程依然是一種溫度嘗試逼近的過程，整個溫度調節(jié)時間過長。

發(fā)明內容

本發(fā)明是針對電纜載流量循環(huán)加熱試驗中溫度穩(wěn)定時間長、控制精度不高的問題，提出了一種電纜載流量循環(huán)加熱試驗中基于符號判別的溫度控制方法，是一種電纜載流量循環(huán)加熱試驗中快速的溫度穩(wěn)定控制方法，提取測量過程中反映溫度變化趨勢的特征參數(shù)，利用其符號特性做出溫度控制決策，實現(xiàn)快速的溫度穩(wěn)定控制，提高控制過程的魯棒性，降低溫度控制過程中的遲滯、超調和震蕩現(xiàn)象。

本發(fā)明的技術方案為：一種電纜載流量循環(huán)加熱試驗中基于符號判別的溫度控制方法，具體包括如下步驟：

1）根據(jù)電纜種類，調用初始參數(shù)設定子程序，在初始參數(shù)設定子程序中設定目標溫度，電纜截面積，電纜最大承受電流，電纜最小分辨電流，循環(huán)次數(shù)，升溫時間，降溫時間，根據(jù)電纜截面積選擇電流系數(shù)，初始參數(shù)設定結束；

2）循環(huán)加熱開始按鍵狀態(tài)判斷，如果沒有開始，等待；開始則進入下一步；

3）調用AD數(shù)據(jù)采集及濾波子程序，采集數(shù)個瞬時溫度取平均得到中值濾波結果，作為溫度輸入信號使用；采集數(shù)個瞬時電流取平均得到中值濾波結果，作為電流輸入信號，AD采集結束；

4）調用符號量提取子程序，設定溫度的符號量判斷閾值；設定溫度斜率的符號量判斷閾值；設定電流的符號量判斷閾值；設定電流斜率的符號量判斷閾值，根據(jù)公式1運算，

公式1為

????

其中，x為特征信息變化量，為設定值，為設定值的閾值；“+”表示特征信息大于設定值的上限，“0”表示特征信息處于設定值的上下限范圍內，“-”表示特征信息小于設定值的下限；通過公式1得到溫度斜率符號、目標溫度符號、電流斜率符號、目標電流符號，分別為，，，

5）調用符號量判斷子程序，根據(jù)公式2進行調壓器電機動作符號獲取，

公式2為

OUT(M)=JudgeMotor[INPUT(，，，)]，??

具體運算過程采用公式3中的三個運算映射完成，

公式3為

OUT(M)=+=JudgeMotor[(*,*,*,-)]??????????????????

OUT(M)=-=JudgeMotor[(*,*,*,+)]???????????????????

OUT(M)=0=JudgeMotor[(*,*,*,0)]???????????????????

根據(jù)OUT(M)的輸出符號，得到電機的立即動作方式，其中，OUT(M)=+，電機正轉；OUT(M)=-，電機反轉；OUT(M)=0，電機停止，*為對于信號符號特征模型中不影響信號符號特征判斷的信息項；

根據(jù)公式4進行目標電流參數(shù)修改符號判斷，獲得CHANGE(I)，

公式4為