一种基于控制调节器的温度控制方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本申请提供了一种基于控制调节器的温度控制方法、装置及电子设备，所述温度控制方法包括：获取加热对象的预设温度值、初始温度值以及目标温度值，基于所述初始温度值、所述预设温度值以及预设时间点确定出所述加热对象的参考温度值；基于所述目标温度值以及所述参考温度值确定出所述加热对象的加热控制模式，其中，所述加热对象的加热控制模式包括目标加热控制模式以及全功率输出加热控制模式；基于所述加热对象的加热控制模式确定出所述控制调节器的控制参数，并根据所述控制调节器的控制参数控制所述控制调节器对所述加热对象进行温度控制。实现了利用控制参数对加热对象进行控温的过程。行控温的过程。行控温的过程。

【技术实现步骤摘要】
一种基于控制调节器的温度控制方法、装置及电子设备


[0001]本申请涉及自动化
，尤其是涉及一种基于控制调节器的温度控制方法、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]PID控制器是工业温度控制过程中最常见的一种控制调节器，因其结构简单、容易实现，并且具有较强的鲁棒性，因而被广泛应用于各种工业控制中，尽管工业自动化在飞速发展，PID控制技术仍然是工业过程控制的基础。
[0003]现阶段，大多数温控设备上常用的PID参数整定方法主要可以分三种，第一种是通过手动调节寻找PID控制器的参数，这种方法一般需要经验丰富的工程技术人员来完成，既耗时又耗力，加之实际系统千差万别，又有滞后、非线性等因素，使PID参数的整定有一定的难度。第二种方法是智能PID控制算法，比如基于专家控制经验的模糊PID控制技术以及基于神经网络、遗传算法的模糊复合控制技术等，由于其很多理论知识还处于试验研究阶段，致使实际应用于工业温控的相对较少。最后一种是基于继电反馈的PID参数整定算法，这种方法会导致对于PID参数确定不准确的技术问题，进而使得加热对象的控温效率降低，即对PID参数的确定方式进行优化是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种基于控制调节器的温度控制方法、装置及电子设备，通过利用目标温度值和参考温度值快速准确地确定出加热对象的加热控制模式，进而利用确定出的加热控制模式确定出控制调节器的控制参数，按照控制参数调整控制调节器实现对加热对象的温度控制，从而提高了在温度控制过程中对控制调节器的控制参数进行整定的效率。
[0005]本申请实施例提供了一种基于控制调节器的温度控制方法，所述温度控制方法包括：
[0006]获取加热对象的预设温度值、初始温度值以及目标温度值，基于所述初始温度值、所述预设温度值以及预设时间点确定出所述加热对象的参考温度值；
[0007]基于所述目标温度值以及所述参考温度值确定出所述加热对象的加热控制模式，其中，所述加热对象的加热控制模式包括目标加热控制模式以及全功率输出加热控制模式；
[0008]基于所述加热对象的加热控制模式确定出所述控制调节器的控制参数，并根据所述控制调节器的控制参数控制所述控制调节器对所述加热对象进行温度控制。
[0009]进一步的，通过以下步骤确定出所述加热对象的加热控制模式：
[0010]检测所述目标温度值与所述参考温度值之间的大小关系；
[0011]若所述目标温度值大于或等于所述参考温度值，则所述加热对象处于所述目标加热控制模式；
[0012]若所述目标温度值小于所述参考温度值，则所述加热对象处于所述全功率输出加热控制模式。
[0013]进一步的，所述加热对象处于所述全功率输出加热控制模式，所述基于所述加热对象的加热控制模式确定出所述控制调节器的控制参数，包括：
[0014]获取所述加热对象的升温斜率；
[0015]基于所述升温斜率确定出所述控制调节器的控制参数，其中，所述控制参数包括比例参数、积分参数以及微分系数。
[0016]进一步的，通过以下步骤获取加热对象的升温斜率：
[0017]基于所述全功率输出加热控制模式的阶跃响应确定出所述加热对象的第一温度值以及第二温度值；
[0018]基于所述第一温度值以及所述第二温度值确定出所述加热对象的升温斜率。
[0019]进一步的，所述基于所述升温斜率确定出所述控制调节器的控制参数，包括：
[0020]基于所述加热对象的滞后时间参数、所述升温斜率、稳态温度参数、第一温度值所处于的第一时间参数以及第二温度值所处于的第二时间参数，确定出第一温度值的第一目标参数以及第二温度值的第二目标参数；
[0021]基于所述第一目标参数以及所述第二目标参数确定出所述传递函数模型的滞后时间系数以及惯性时间参数；
[0022]基于所述滞后时间系数以及所述惯性时间参数确定出所述控制调节器的比例参数、积分参数以及微分系数。
[0023]进一步的，所述根据所述控制调节器的控制参数控制所述控制调节器对所述加热对象进行温度控制，包括：
[0024]基于所述控制调节器的控制参数确定出所述控制调节器的输出控制量；
[0025]基于所述输出控制量确定出所述加热对象的输出占空比；
[0026]基于所述输出占空比调整针对所述加热对象的控制功率，并根据所述控制功率对所述加热对象进行温度控制。
[0027]本申请实施例还提供了一种基于控制调节器的温度控制装置，所述温度控制装置包括：
[0028]获取模块，用于获取加热对象的预设温度值、初始温度值以及目标温度值，基于所述初始温度值、所述预设温度值以及预设时间点确定出所述加热对象的参考温度值；
[0029]模式确定模块，用于基于所述目标温度值以及所述参考温度值确定出所述加热对象的加热控制模式，其中，所述加热对象的加热控制模式包括目标加热控制模式以及全功率输出加热控制模式；
[0030]温度控制模块，用于基于所述加热对象的加热控制模式确定出所述控制调节器的控制参数，并根据所述控制调节器的控制参数控制所述控制调节器对所述加热对象进行温度控制。
[0031]进一步的，所述模式确定模块用于通过以下步骤确定出所述加热对象的加热控制模式：
[0032]检测所述目标温度值与所述参考温度值之间的大小关系；
[0033]若所述目标温度值大于或等于所述参考温度值，则所述加热对象处于所述目标加
热控制模式；
[0034]若所述目标温度值小于所述参考温度值，则所述加热对象处于所述全功率输出加热控制模式。
[0035]本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的一种基于控制调节器的温度控制方法的步骤。
[0036]本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的一种基于控制调节器的温度控制方法的步骤。
[0037]本申请提供了一种基于控制调节器的温度控制方法、装置及电子设备，所述温度控制方法包括：获取加热对象的预设温度值、初始温度值以及目标温度值，基于所述初始温度值、所述预设温度值以及预设时间点确定出所述加热对象的参考温度值；基于所述目标温度值以及所述参考温度值确定出所述加热对象的加热控制模式，其中，所述加热对象的加热控制模式包括目标加热控制模式以及全功率输出加热控制模式；基于所述加热对象的加热控制模式确定出所述控制调节器的控制参数，并根据所述控制调节器的控制参数控制所述控制调节器对所述加热对象进行温度控制。
[0038]这样，通过利用目标温度值和参考温度值快速准确地确定出加热对象的加热控制模式，进而利用确定出的加热控制模式确定出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于控制调节器的温度控制方法，其特征在于，所述温度控制方法包括：获取加热对象的预设温度值、初始温度值以及目标温度值，基于所述初始温度值、所述预设温度值以及预设时间点确定出所述加热对象的参考温度值；基于所述目标温度值以及所述参考温度值确定出所述加热对象的加热控制模式，其中，所述加热对象的加热控制模式包括目标加热控制模式以及全功率输出加热控制模式；基于所述加热对象的加热控制模式确定出所述控制调节器的控制参数，并根据所述控制调节器的控制参数控制所述控制调节器对所述加热对象进行温度控制。2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，通过以下步骤确定出所述加热对象的加热控制模式：检测所述目标温度值与所述参考温度值之间的大小关系；若所述目标温度值大于或等于所述参考温度值，则所述加热对象处于所述目标加热控制模式；若所述目标温度值小于所述参考温度值，则所述加热对象处于所述全功率输出加热控制模式。3.根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于，所述加热对象处于所述全功率输出加热控制模式，所述基于所述加热对象的加热控制模式确定出所述控制调节器的控制参数，包括：获取所述加热对象的升温斜率；基于所述升温斜率确定出所述控制调节器的控制参数，其中，所述控制参数包括比例参数、积分参数以及微分系数。4.根据权利要求3所述的温度控制方法，其特征在于，通过以下步骤获取加热对象的升温斜率：基于所述全功率输出加热控制模式的阶跃响应确定出所述加热对象的第一温度值以及第二温度值；基于所述第一温度值以及所述第二温度值确定出所述加热对象的升温斜率。5.根据权利要求3所述的温度控制方法，其特征在于，所述基于所述升温斜率确定出所述控制调节器的控制参数，包括：基于所述加热对象的滞后时间参数、所述升温斜率、稳态温度参数、第一温度值所处于的第一时间参数以及第二温度值所处于的第二时间参数，确定出第一温度值的第一目标参数以及第二温度值的第二目标参数；基于所述第一目标参数以及所述第二目标参数确定出传递函数模型的滞后时间系数以及惯性时间参数；基于所述传递函数模型的滞后时间系数以及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国林，闫芸，朱林涛，黄帅，
申请(专利权)人：北京半导体专用设备研究所中国电子科技集团公司第四十五研究所，
类型：发明
国别省市：