【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于温度控制，具体涉及一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制系统及方法。
技术介绍
1、热真空试验是航天器研制阶段最为重要的环境与可靠性试验之一，其目的是验证在真空高低温环境应力下，各分系统、单机之间的协调性和匹配性。目前热真空试验周期长，成本高，当航天器进入批生产阶段后，为缓解热真空试验设备压力，需要采用成本低、周期短的常压热循环试验代替部分热真空试验。高低温箱作为常压热循环试验的重要设备，其温度稳定性对试验结果具有重要影响。然而，传统的高低温箱温度控制方法大多依靠人为经验判断，人力成本投入大，控制精度低，响应速度慢，无法满足高精度、高速度的温度控制需求；并且，步骤复杂，需要投入大量的时间成本，无法进行智能化控制。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的人力成本投入大、控制精度低、响应速度慢、步骤复杂以及时间成本高的问题，本专利技术目的在于提供一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制系统及方法。
2、本专利技术所采用的技术方案为：
3、一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制系统，包括云计算中心和若干控制装置，云计算中心分别与若干控制装置通信连接，每一控制装置一一对应的设置于一高低温箱处，且控制装置与对应的高低温箱及其动态内热源电性连接。
4、进一步地，云计算中心设置有依次连接的cae仿真单元、模型构建单元、温度场降阶单元、温度场分析单元以及控制参数优化单元，温度场降阶单元和控制参数优化单元均分别与若干控制装置通信连接。p>
5、进一步地，控制装置包括工控机、主控模组以及传感器模组，工控机与云计算中心通信连接，且工控机分别与传感器模组、主控模组以及对应的高低温箱的控制器电性连接，主控模组与对应的高低温箱的动态内热源的执行器电性连接，传感器模组设置于对应的高低温箱处。
6、进一步地，工控机包括无线通信模块、处理器、控制指令生成模块以及数据处理模块，处理器分别与无线通信模块、控制指令生成模块以及数据处理模块电性连接，无线通信模块与云计算中心通信连接，控制指令生成模块与主控模组电性连接，数据处理模块分别与传感器模组和对应的高低温箱的控制器电性连接。
7、进一步地，高低温箱的动态内热源设置有液氮储罐、液氮阀门、冷热风机以及电加热器，液氮阀门的控制端、冷热风机的控制端以及电加热器的控制端均与主控模组电性连接；
8、传感器模组包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器以及流量传感器，温度传感器和湿度传感器设置于高低温箱的内部，压力传感器设置于液氮储罐的内部，流量传感器设置于冷热风机的出风口处。
9、一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制方法，基于温度稳定性控制系统，方法包括如下步骤：
10、基于云计算中心，根据若干历史监测数据，进行温度场cae仿真，构建温度场cae仿真模型，并生成若干历史温度场数据；
11、根据若干历史监测数据和对应的历史温度场数据，构建温度场降阶模型、温度场分析模型以及控制参数优化模型；
12、基于控制装置，采集高低温箱的实时传感器数据和对应的动态内热源的实时运行数据，构成实时监测数据，并上传至云计算中心；
13、基于云计算中心，根据实时监测数据，使用温度场降阶模型，进行温度场降阶，得到实时温度场数据；
14、根据实时温度场数据，使用温度场分析模型，进行温度场分析，得到实时温度场分析结果；
15、根据实时监测数据和实时温度场分析结果，使用控制参数优化模型，进行控制参数优化，得到实时控制参数优化策略，并返回至对应的控制装置；
16、基于控制装置，根据实时控制参数优化策略，生成实时温度控制指令，并根据实时温度控制指令，控制高低温箱的动态内热源。
17、进一步地，基于云计算中心，根据若干历史监测数据，进行温度场cae仿真，构建温度场cae仿真模型，并生成若干历史温度场数据，包括如下步骤：
18、基于云计算中心，对若干历史监测数据进行数据降维，得到关键监测指标集合和若干历史降维后监测数据；
19、将降维后监测数据作为温度场cae仿真的模型输入量，并将温度场数据作为温度场cae仿真的模型输出量；
20、根据模型输入量和模型输出量，使用cae仿真工具，进行温度场cae仿真，构建温度场cae仿真模型；
21、根据若干降维后历史监测数据，使用温度场cae仿真模型，进行温度场cae模拟，生成若干历史温度场数据。
22、进一步地，根据若干历史监测数据和对应的历史温度场数据，构建温度场降阶模型、温度场分析模型以及控制参数优化模型，包括如下步骤：
23、根据若干历史监测数据和对应的历史温度场数据，使用奇异值分解算法，构建温度场降阶模型；
24、根据若干历史温度场数据，使用深度学习算法，构建温度场分析模型，并生成若干历史温度场分析结果；
25、根据若干历史降维后监测数据和对应的历史温度场分析结果，使用强化学习算法，构建控制参数优化模型。
26、进一步地，温度场分析模型基于resnet算法构建。
27、进一步地，控制参数优化模型基于dqn算法构建。
28、本专利技术的有益效果为：
29、本专利技术公开了一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制系统及方法，采用cae仿真技术建立高低温箱的温度场cae仿真模型，分析箱内温度分布特性，为后续温度控制提供训练数据支撑，避免了训练数据不足导致的预测准确性低的问题；采用温度场降阶模型根据实时监测数据生成对应的实时温度场数据，减少了时间成本投入，降低了硬件要求和控制算法的计算复杂度，提高了控制效率；利用深度学习技术，对温度场数据进行学习，提取温度场的特征信息，实现对温度变化的实时分析预测，降低了人力成本投入，提高了温度控制的准确性和响应速度；采用强化学习算法，对动态内热源的控制参数进行自动化、智能化优化，使高低温箱的温度稳定性达到最佳，实现对温度波动的快速响应和精确控制，降低了时间成本，提高了试验结果的可靠性；具有较高的通用性，可应用于不同类型的高低温箱的温度稳定性控制，具有较强的实用价值。
30、本专利技术的其他有益效果将在具体实施方式中进一步进行说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制系统，其特征在于：包括云计算中心和若干控制装置，所述的云计算中心分别与若干控制装置通信连接，每一所述的控制装置一一对应的设置于一高低温箱处，且控制装置与对应的高低温箱及其动态内热源电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制系统，其特征在于：所述的云计算中心设置有依次连接的CAE仿真单元、模型构建单元、温度场降阶单元、温度场分析单元以及控制参数优化单元，所述的温度场降阶单元和控制参数优化单元均分别与若干控制装置通信连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制系统，其特征在于：所述的控制装置包括工控机、主控模组以及传感器模组，所述的工控机与云计算中心通信连接，且工控机分别与传感器模组、主控模组以及对应的高低温箱的控制器电性连接，所述的主控模组与对应的高低温箱的动态内热源的执行器电性连接，所述的传感器模组设置于对应的高低温箱处。
4.根据权利要求3所述的一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制系统，其特征在于：所述的工控机包括无线通信模块
5.根据权利要求3所述的一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制系统，其特征在于：所述的高低温箱的动态内热源设置有液氮储罐、液氮阀门、冷热风机以及电加热器，所述的液氮阀门的控制端、冷热风机的控制端以及电加热器的控制端均与主控模组电性连接；
6.一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制方法，基于如权利要求1-5任一所述的温度稳定性控制系统，其特征在于：所述的方法包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制方法，其特征在于：基于云计算中心，根据若干历史监测数据，进行温度场CAE仿真，构建温度场CAE仿真模型，并生成若干历史温度场数据，包括如下步骤：
8.根据权利要求6所述的一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制方法，其特征在于：根据若干历史监测数据和对应的历史温度场数据，构建温度场降阶模型、温度场分析模型以及控制参数优化模型，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制方法，其特征在于：所述的温度场分析模型基于ResNet算法构建。
10.根据权利要求8所述的一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制方法，其特征在于：所述的控制参数优化模型基于DQN算法构建。
...【技术特征摘要】
1.一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制系统，其特征在于：包括云计算中心和若干控制装置，所述的云计算中心分别与若干控制装置通信连接，每一所述的控制装置一一对应的设置于一高低温箱处，且控制装置与对应的高低温箱及其动态内热源电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制系统，其特征在于：所述的云计算中心设置有依次连接的cae仿真单元、模型构建单元、温度场降阶单元、温度场分析单元以及控制参数优化单元，所述的温度场降阶单元和控制参数优化单元均分别与若干控制装置通信连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制系统，其特征在于：所述的控制装置包括工控机、主控模组以及传感器模组，所述的工控机与云计算中心通信连接，且工控机分别与传感器模组、主控模组以及对应的高低温箱的控制器电性连接，所述的主控模组与对应的高低温箱的动态内热源的执行器电性连接，所述的传感器模组设置于对应的高低温箱处。
4.根据权利要求3所述的一种用于动态内热源高低温箱的温度稳定性控制系统，其特征在于：所述的工控机包括无线通信模块、处理器、控制指令生成模块以及数据处理模块，所述的处理器分别与无线通信模块、控制指令生成模块以及数据处理模块电性连接，所述的无线通信模块与云计算中心通信连接，所述的控制指令生成模块与主控模组电性连接，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭秀成，邓小敏，
申请(专利权)人：广东台通智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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