[發明專利]一種溫度控制系統

有效

• 申請號: 201310274626.7
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103389749A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 何聞;徐冠華;周杰;潘龍;洪起;徐祥;賈叔仕
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 黃芳;趙芳

1.一種溫度控制系統，包括多個分布式的熱源和多個溫度傳感器，熱源與溫度傳感器一一對應，每個熱源與各自的功率驅動模塊連接，所有功率驅動模塊均受控于溫度控制器，溫度控制系統以目標溫度作為參考輸入，以各溫度傳感器的輸出溫度作為反饋；

其特征在于：參考輸入與輸出溫度之間的跟蹤誤差輸入溫度控制器中，溫度控制器將跟蹤誤差轉換為平均誤差、并依據平均誤差計算獲得平均控制量和跟蹤誤差與平均誤差之間的誤差偏差、再依據誤差偏差獲得每個熱源的疊加控制量，將平均控制量與疊加控制量的加和信號作為溫度控制器的最終輸出。

2.如權利要求1所述的溫度控制系統，其特征在于：溫度控制器包括將參考輸入與輸出溫度之間的跟蹤誤差轉換為平均誤差的誤差轉換單元，將平均誤差轉換為平均控制量的平均值跟蹤控制單元，和將平均誤差與跟蹤誤差的誤差偏差轉換為疊加控制量的多路跟蹤控制單元。

3.如權利要求2所述的溫度控制系統，其特征在于：溫度控制系統包括獲取參考輸入與輸出之間的跟蹤誤差的第一減法器，第一減法器的輸出端分別連接誤差轉換單元和第二減法器，誤差轉換單元中預設有將跟蹤誤差轉換為平均誤差的誤差轉換矩陣???????????????????????????????????????????????，，平均誤差，其中為跟蹤誤差；誤差轉換單元的輸出端分別連接平均值跟蹤控制單元和第二減法器，平均值跟蹤控制單元利用平均誤差計算得出系統平均控制量；

，且滿足，其中為輸入的z變換，為平均誤差的z變換。

4.如權利要求3所述的溫度控制系統，其特征在于：第二減法器輸出跟蹤誤差與平均誤差之間的誤差偏差，第二減法器的輸出端與多路跟蹤控制單元連接，多路跟蹤控制單元利用誤差偏差計算得出各個通道的疊加控制量；

，且滿足，其中為疊加控制量的z變換；為誤差偏差的z變換。

5.如權利要求4所述的溫度控制系統，其特征在于：溫度控制器還包括加法器，加法器的兩個輸入端分別連接平均值跟蹤控制單元的輸出端和多路跟蹤控制單元的輸出端，加法器的輸出為溫度控制器的最終輸出，即滿足。

6.如權利要求5所述的溫度控制系統，其特征在于：溫度控制器的均勻性控制包括以下步驟：

1）、獲取各個溫度傳感器的輸出溫度，該溫度即為系統的輸出，其中為第個溫度傳感器輸出的溫度值；

獲取系統的參考輸入，其中為溫度控制系統第通道的參考輸入值，由于該溫度控制系統為均勻性控制系統，則滿足；

2）、計算得到參考輸入和系統輸出的跟蹤誤差，，其中表示第通道的參考輸入與輸出之間的誤差值，滿足；

3）、將跟蹤誤差轉換為平均誤差，，其中表示平均誤差值，；

計算得到跟蹤誤差與平均誤差之間的誤差偏差，，其中；

4）、利用平均值跟蹤控制單元進行差分運算，得出系統平均控制量；利用多路跟蹤控制單元進行差分運算，得出疊加控制量；

5）、計算得到分布式熱源的輸入，其中，并將作為控制器的輸出作用于控制對象；

6）、再次獲取各個溫度傳感器輸出溫度，將該溫度作為輸出反饋，重新執行步驟1)?–?6)。