[發(fā)明專利]一種基于控制調(diào)節(jié)器的溫度控制方法、裝置及電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111259680.5
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN113917959B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李國林;閆蕓;朱林濤;黃帥
• 申請（專利權(quán)）人: 北京半導(dǎo)體專用設(shè)備研究所（中國電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所）
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 劉鳳

本申請?zhí)峁┝艘环N基于控制調(diào)節(jié)器的溫度控制方法、裝置及電子設(shè)備，所述溫度控制方法包括：獲取加熱對象的預(yù)設(shè)溫度值、初始溫度值以及目標(biāo)溫度值，基于所述初始溫度值、所述預(yù)設(shè)溫度值以及預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)確定出所述加熱對象的參考溫度值；基于所述目標(biāo)溫度值以及所述參考溫度值確定出所述加熱對象的加熱控制模式，其中，所述加熱對象的加熱控制模式包括目標(biāo)加熱控制模式以及全功率輸出加熱控制模式；基于所述加熱對象的加熱控制模式確定出所述控制調(diào)節(jié)器的控制參數(shù)，并根據(jù)所述控制調(diào)節(jié)器的控制參數(shù)控制所述控制調(diào)節(jié)器對所述加熱對象進(jìn)行溫度控制。實(shí)現(xiàn)了利用控制參數(shù)對加熱對象進(jìn)行控溫的過程。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于控制調(diào)節(jié)器的溫度控制方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

PID控制器是工業(yè)溫度控制過程中最常見的一種控制調(diào)節(jié)器，因其結(jié)構(gòu)簡單、容易實(shí)現(xiàn)，并且具有較強(qiáng)的魯棒性，因而被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)控制中，盡管工業(yè)自動化在飛速發(fā)展，PID控制技術(shù)仍然是工業(yè)過程控制的基礎(chǔ)。

現(xiàn)階段，大多數(shù)溫控設(shè)備上常用的PID參數(shù)整定方法主要可以分三種，第一種是通過手動調(diào)節(jié)尋找PID控制器的參數(shù)，這種方法一般需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員來完成，既耗時(shí)又耗力，加之實(shí)際系統(tǒng)千差萬別，又有滯后、非線性等因素，使PID參數(shù)的整定有一定的難度。第二種方法是智能PID控制算法，比如基于專家控制經(jīng)驗(yàn)的模糊PID控制技術(shù)以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法的模糊復(fù)合控制技術(shù)等，由于其很多理論知識還處于試驗(yàn)研究階段，致使實(shí)際應(yīng)用于工業(yè)溫控的相對較少。最后一種是基于繼電反饋的PID參數(shù)整定算法，這種方法會導(dǎo)致對于PID參數(shù)確定不準(zhǔn)確的技術(shù)問題，進(jìn)而使得加熱對象的控溫效率降低，即對PID參數(shù)的確定方式進(jìn)行優(yōu)化是亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種基于控制調(diào)節(jié)器的溫度控制方法、裝置及電子設(shè)備，通過利用目標(biāo)溫度值和參考溫度值快速準(zhǔn)確地確定出加熱對象的加熱控制模式，進(jìn)而利用確定出的加熱控制模式確定出控制調(diào)節(jié)器的控制參數(shù)，按照控制參數(shù)調(diào)整控制調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)對加熱對象的溫度控制，從而提高了在溫度控制過程中對控制調(diào)節(jié)器的控制參數(shù)進(jìn)行整定的效率。

本申請實(shí)施例提供了一種基于控制調(diào)節(jié)器的溫度控制方法，所述溫度控制方法包括：

獲取加熱對象的預(yù)設(shè)溫度值、初始溫度值以及目標(biāo)溫度值，基于所述初始溫度值、所述預(yù)設(shè)溫度值以及預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)確定出所述加熱對象的參考溫度值；

基于所述目標(biāo)溫度值以及所述參考溫度值確定出所述加熱對象的加熱控制模式，其中，所述加熱對象的加熱控制模式包括目標(biāo)加熱控制模式以及全功率輸出加熱控制模式；

基于所述加熱對象的加熱控制模式確定出所述控制調(diào)節(jié)器的控制參數(shù)，并根據(jù)所述控制調(diào)節(jié)器的控制參數(shù)控制所述控制調(diào)節(jié)器對所述加熱對象進(jìn)行溫度控制。

進(jìn)一步的，通過以下步驟確定出所述加熱對象的加熱控制模式：

檢測所述目標(biāo)溫度值與所述參考溫度值之間的大小關(guān)系；

若所述目標(biāo)溫度值大于或等于所述參考溫度值，則所述加熱對象處于所述目標(biāo)加熱控制模式；

若所述目標(biāo)溫度值小于所述參考溫度值，則所述加熱對象處于所述全功率輸出加熱控制模式。

進(jìn)一步的，所述加熱對象處于所述全功率輸出加熱控制模式，所述基于所述加熱對象的加熱控制模式確定出所述控制調(diào)節(jié)器的控制參數(shù)，包括：

獲取所述加熱對象的升溫斜率；

基于所述升溫斜率確定出所述控制調(diào)節(jié)器的控制參數(shù)，其中，所述控制參數(shù)包括比例參數(shù)、積分參數(shù)以及微分系數(shù)。

進(jìn)一步的，通過以下步驟獲取加熱對象的升溫斜率：

基于所述全功率輸出加熱控制模式的階躍響應(yīng)確定出所述加熱對象的第一溫度值以及第二溫度值；