[發明專利]基于等比數列排列組合的電阻爐溫度控制方法有效
| 申請號： | 201910145789.2 | 申請日： | 2019-02-26 |
| 公開（公告）號： | CN109855435B | 公開（公告）日： | 2020-05-19 |
| 發明（設計）人： | 任復明;胡海;鄒會忠 | 申請（專利權）人： | 杭州福斯達深冷裝備股份有限公司 |
| 主分類號： | F27D19/00 | 分類號： | F27D19/00 |
| 代理公司： | 杭州偉知新盛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33275 | 代理人： | 李成龍 |
| 地址： | 311100 浙江省杭*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 等比數列 排列組合 電阻爐 溫度 控制 方法 | ||
本發明公開了基于等比數列排列組合的電阻爐溫度控制方法，包括如下步驟：分組及功率的確定、PID調節計算及輸出轉化以及確定投入的組與切除的組。本發明基于等比數列排列組合的電阻爐溫度控制方法，基于等比數列，先進行PID調節計算并轉化，然后對電阻爐進行排列組合投切，本發明所提出的方法能以很少的分組數量實現多種功率輸出，既能克服外部大的擾動，也具有很高的溫控精度，并且無諧波、成本低，不僅適用于氣體加熱，也適用于液體等流動介質的加熱溫度自動控制。
技術領域
本發明涉及介質加熱溫度控制的技術領域，具體涉及基于等比數列排列組合的電阻爐溫度控制方法。
背景技術
在流動介質加熱的應用中，介質流出電阻爐的出口溫度作為工藝被控對象，需要穩定在一定溫度，實際溫差在上下限范圍內。傳統的溫度控制方法主要為三種：
1)、電阻爐不分組，由PLC控制晶閘管調壓或固態繼電器投切；
2)、電阻爐分均勻多組，全部采用接觸器投切，其中一組或兩組由PLC自動控制投切，其余組固定投入。
上述方法各有優缺點：
方法1)、可實現溫度的精準控制，溫差范圍小，但成本高昂、可靠性較低，而且容易產生諧波，特別當電阻爐裝機容量較大時，電流諧波含量容易超標；
方法2)、成本低，但溫控精度偏低，而且無法自動適應外部大的擾動。
為此，提出基于等比數列排列組合的電阻爐溫度控制方法，不僅具有很高的溫控精度，而且控制成本低。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供基于等比數列排列組合的電阻爐溫度控制方法，通過很少的分組數量就能實現多種功率輸出，既能克服外部大的擾動，也具有很高的溫控精度。
為了解決上述技術問題，采用如下技術方案：
基于等比數列排列組合的電阻爐溫度控制方法，包括如下步驟：
S1、分組及功率的確定：
S1.1、單臺電阻爐分組數量記為n，分別記第1,2,3,…,n-1,n組，各組功率從小到大呈等比數列變化，比率參數設置為2，記第1組功率為q，則第2組為2q，第n組為2n-1q，則總功率為(2n-1)q；
S1.2、設電阻爐裝機功率為p，則q＝p/(2n-1)；
S1.3、記輸出功率的大小一共為m種組合，則m的計算公式為：
將上述m種功率從小到大依次排列，即：q,2q,…,(2n-2)q,(2n-1)q，相鄰兩種功率差為q；
S2、PID調節計算及輸出轉化：
S2.1、在調節過程中，記工藝參數實測值為xact，設定值為xset；輸出功率為u，采用增量式PID算法，在k時刻的功率輸出記為uk，則：
其中ek表示k時刻的實測值xact減去設定值xset，公式表示：ek＝xact-xset；
則uk＝Δuk+uk-1；
S2.2、將計算值uk轉化為實際輸出所需q的整數倍數，記為fk，進行下列運算：
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