[發明專利]基于雙層控制的多通道空間均勻加熱控制系統

有效

• 申請號: 201710644341.6
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107463144B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 吳帥;屈玉豐;李冰;楊重陽;焦宗夏;李保勇;姚為;吳凱
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學;北京航星機器制造有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G05D23/32
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 管瑩;韓德凱

1.一種基于雙層控制的多通道空間均勻加熱控制系統，其特征在于：

包括：上位機，通訊主站和下位機；

所述通訊主站負責所述上位機和所述下位機之間的數據傳輸；

所述下位機包括多個下位機子系統；

每個所述下位機子系統均對應多個熱電偶、多個變送器、多個調功器和多個加熱管，每個熱電偶將采集的溫度信號傳輸給對應的變送器，變送器處理后傳輸給所述下位機子系統；

所述上位機對所述下位機子系統接收的溫度信號進行溫度均勻性控制，生成溫度控制指令；

所述溫度均勻性控制通過溫度均勻性控制算法實現，所述溫度均勻性控制算法包括以下步驟：

1)將平臺當前各區域的溫度與平臺當前的平均溫度進行比較，若某區域的溫度值比所述平臺的平均溫度高出Lit攝氏度，則限制該區域的溫度控制指令，其他區域的溫度控制指令均正常生成；

2)對步驟1)生成的各個區域的溫度控制指令進行判斷，若某區域的溫度控制指令在溫度下分界點之下，則PID控制器低溫段參數控制輸出；若某區域的溫度控制指令不在溫度下分界點之下而是在溫度上分界點之下，則PID控制器中溫段參數控制輸出；若某區域的溫度控制指令不在溫度下分界點之下也不在溫度上分界點之下，則PID控制器高溫段參數控制輸出；

3)根據步驟2)的上述判斷，所述上位機生成溫度控制指令。

2.根據權利要求1所述的基于雙層控制的多通道空間均勻加熱控制系統，其特征在于，步驟1)中，在限制該區域的溫度控制指令的同時，還減緩該區域的加熱速率。

3.根據權利要求1或2所述的基于雙層控制的多通道空間均勻加熱控制系統，其特征在于：所述下位機子系統還對加熱管進行過流保護控制，所述過流保護控制通過過流保護算法實現，所述過流保護算法包括以下步驟：

1)PID控制器生成各個區域控制量Ci，計算所有區域控制量的均值Ca；

2)判斷各區域的控制量Ci是否高于所有區域控制量的均值Ca；若高于均值則對該區域的控制量進行限制，將該控制量Ci和各區域平均量Ca作差開方，生成新的控制量Ci＝(Ci-Ca)^0.5+Ca；若低于均值則保持原控制量，Ci＝Ci：

3)所述下位機子系統根據步驟2)的判斷生成并輸出溫度加熱指令。

4.根據權利要求3所述的基于雙層控制的多通道空間均勻加熱控制系統，其特征在于：所述下位機子系統采集變送器傳輸的溫度信號時是模擬量采集，所述下位機子系統將所述溫度加熱指令傳輸給所述調功器時是模擬量輸出。