[發(fā)明專利]烤盤的自適應溫度控制器及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910405769.4
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110147129A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 程小偉
• 申請（專利權）人: 湖北問天軟件系統有限公司
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20;G05B11/42
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 郭志霄

本發(fā)明涉及烤盤的自適應溫度控制器及控制方法。包括：溫度傳感器，所述溫度傳感器采集烤盤溫度數據；電路板，所述電路通過導線與溫度傳感器連接；所述電路板包括單片機、A/D轉換器、模糊PID控制器；所述模糊PID控制器包括溫度控制器、驅動電路；所述模糊PID控制器的被控對象為：環(huán)境溫度、烤盤面積、烤盤功率；所述模糊PID控制器包括PID控制器、模糊控制器。本發(fā)明基于模糊PID對烤盤溫度控制的基礎上，計算出在不同面積、不同功率的情況下，烤盤的自適應控制溫度，能夠與所有規(guī)格、型號的烤盤匹配，溫度控制精確、穩(wěn)定、控制速度快。

技術領域

本發(fā)明屬于熱處理工藝過程自動化技術領域，具體涉及烤盤的自適應溫度控制器及控制方法。

背景技術

烤盤自適應溫度控制是一個較為復雜的被控對象。在烤盤溫度控制過程中，由于烤盤受到外界及本身烤盤面積、材質等內在的影響，使烤盤溫度自整定控制趨向多樣化。

自適應控制烤盤溫度不僅易于保證處理工藝過程的質量，節(jié)約能源，促進整個熱處工藝過程自動化，并且在造價上也能與常規(guī)儀表控制裝置匹敵。

由于烤盤的自適應溫度控制器具有較強的滯后性，傳統的PID控制方式的控制效果不佳。

模糊控制是一種基于規(guī)則的先進控制方法，由于控制復雜、非線性、大滯后對象，具有控制速度快，超調小等優(yōu)點，因此，可以很好的解決一些問題，獲得較好的控制效果。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現有技術存在的不足提供烤盤的自適應溫度控制器及控制方法。

本發(fā)明的技術解決方案是：烤盤的自適應溫度控制器，其特征在于包括：

溫度傳感器，所述溫度傳感器采集烤盤溫度數據；

電路板，所述電路通過導線與溫度傳感器連接；

所述電路板包括單片機、A/D轉換器、模糊PID控制器；

所述模糊PID控制器包括溫度控制器、驅動電路；

所述模糊PID控制器的被控對象為：環(huán)境溫度、烤盤面積、烤盤功率；被控對象為：

式中K-放大系數，T-時間系數，τ-純滯后時間；

所述模糊PID控制器包括PID控制器、模糊控制器。

根據本發(fā)明實施例，所述模糊PID控制器基于模糊的PID算法是：

PID控制器時域內的微分方程為

單片機根據采樣時刻的偏差值計算控制量，則PID控制作用的離散化形式一般表示為

增量形式為

Δu(k)＝K_P[e(k)-e(k-1)]+K_Ie(k)+K_D[e(k)]-2e(k-1)+e(k-2)

式中

K_P——比例系數

K_I——積分系數，K_I＝K_PT/T_I

K_D——微分系數，K_D＝K_PT_D/T，T為采樣周期

T_I——積分時間

T_D——微分時間