一种纳米材料生产过程增益调度控制装置及系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种纳米材料控制装置，具体涉及一种纳米材料生产过程增益调度控制装置。


背景技术：

2.我国是陶瓷生产大国，陶瓷产量已经连续多年列世界第一。在中国乃至全世界建筑陶瓷产业的版图里，广东建陶产业无疑拥有举足轻重的地位：广东省建筑陶瓷产量约占全世界的30%、全国的60%，出口量占全国的70%；一大批在国内外都极具影响力的建陶企业聚集在此。广东陶瓷企业在产品质量、技术开发等方面一直走在国内同行前列，引领着中国建陶行业阔步前进。另一方面，建陶产业不仅促进了广东经济的发展，并且还带动了陶瓷原料制造业、装备制造业、色釉料业、辅助材料业等相关产业的发展，成效显著。
3.虽然陶瓷喷墨打印技术极大提升了仿古砖，全抛釉，微晶石等瓷砖产品的装饰效果；但是，其包裹纳米材料的制备工艺和生产仍存在亟待解决的问题。传统的纳米材料制备工艺，需要进行充分的研磨处理，主要依赖于经验进行控制，纳米材料制备过程的自动化控制水平还比较低，导致生产效率低、产品质量难以管控。
4.传统纳米材料生产只适应于单一品种生产，其控制器不能随着纳米材料品种变化而变化，导致其生产效率较低。合理设计的增益高度控制装置有利于提高纳米材料生产效率和产品品质。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的至少一个不足，提供一种纳米材料生产过程增益调度控制装置。
6.本实用新型所采取的技术方案是：
7.本实用新型的第一个方面，提供：
8.一种纳米材料生产过程增益调度控制装置，包括测量模块、系统模型模块、增益调度控制模块；其中：
9.所述测量模块用于测量过程系统的状态信息，并通过通信单元将测量得到的数据传输至所述系统模型模块；
10.所述系统模型模块通过通信单元传输数据到增益调度控制器；
11.所述增益调度控制器通过通信单元输出控制信号。
12.在一些实例中，所述测量模块包括信息采集单元和通信单元。
13.在一些实例中，所述信息采集单元包括温度传感器、压力传感器、ph传感器。
14.在一些实例中，所述温度传感器为pt100温度传感器。
15.在一些实例中，所述压力传感器为斯巴拓sbt674压力传感器。
16.在一些实例中，所述ph传感器为瑞蒙德rmd-h650a传感器。
17.在一些实例中，所述增益调度控制器包括通信单元、反馈控制律求解单元和控制
器调度单元。
18.在一些实例中，所述通信单元为有线通信单元。
19.本实用新型的第二个方面，提供：
20.一种纳米材料生产系统，其具有本实用新型第一个方面所述的纳米材料生产过程增益调度控制装置。
21.本实用新型的有益效果是：
22.本实用新型的一些实例，可以实时检测纳米材料制备过程中的关键指标，并反馈给控制器，修正控制器参数，控制器和模型参数相关，使得当时变模型参数可测时，实时调整控制器参数，从而相对比固定状态反馈控制律的鲁棒控制获得更好的控制性能，可以显著提高纳米材料生产效率和产品品质。
附图说明
23.图1是本实用新型一些实例中的纳米材料生产过程增益调度控制装置示意图；
24.图2是本实用新型一些实例中的测量模块的结构示意图；
25.图3是本实用新型一些实例中的增益调度控制器的结构示意图。
具体实施方式
26.下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通、间接连通或两个元件的相互作用关系。
31.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同方案。
32.下面参照图1～图3，进一步说明本实用新型的技术方案。
33.一种纳米材料生产过程增益调度控制装置100，包括测量模块101、系统模型模块102、增益调度控制模103块；其中：
34.所述测量模块101用于测量过程系统的状态信息，并通过通信单元将测量得到的数据传输至所述系统模型模块102；
35.所述系统模型模块102通过通信单元传输数据到增益调度控制器103；
36.所述增益调度控制器103通过通信单元输出控制信号。
37.在一些实例中，所述测量模块101包括信息采集单元1011和通信单元1012。
38.在一些实例中，所述信息采集单元1011包括温度传感器、压力传感器、ph传感器。
39.在一些实例中，所述压力传感器为斯巴拓sbt674压力传感器。该型压力传感器可以更好地适应纳米材料生产装置的环境。
40.在一些实例中，所述ph传感器为瑞蒙德rmd-h650a传感器。该型ph传感器可以更好地适应纳米材料生产装置的环境。
41.在一些实例中，所述增益调度控制器包括通信单元1021、反馈控制律求解单元1022和控制器调度单元1023。通信单元1021接收系统模型模块102传输过来的数据并输入反馈控制律求解单元1022，反馈控制律求解单元1022求解后将结果输出至控制器调度单元1023并进一步调控纳米材料生产设备的运行。
42.在一些实例中，所述通信单元为有线通信单元。这，样可以有效地减少信号干扰，减少了错误控制信号发生的可能性。
43.以上是对本实用新型所作的进一步详细说明，不可视为对本实用新型的具体实施的局限。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的简单推演或替换，都在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种纳米材料生产过程增益调度控制装置，其特征在于：包括测量模块、系统模型模块、增益调度控制模块；其中：所述测量模块用于测量过程系统的状态信息，并通过通信单元将测量得到的数据传输至所述系统模型模块；所述系统模型模块通过通信单元传输数据到增益调度控制器；所述增益调度控制器通过通信单元输出控制信号。2.根据权利要求1所述的纳米材料生产过程增益调度控制装置，其特征在于：所述测量模块包括信息采集单元和通信单元。3.根据权利要求2所述的纳米材料生产过程增益调度控制装置，其特征在于：所述信息采集单元包括温度传感器、压力传感器、ph传感器。4.根据权利要求3所述的纳米材料生产过程增益调度控制装置，其特征在于：所述温度传感器为pt100温度传感器。5.根据权利要求3所述的纳米材料生产过程增益调度控制装置，其特征在于：所述压力传感器为斯巴拓sbt674压力传感器。6.根据权利要求3所述的纳米材料生产过程增益调度控制装置，其特征在于：所述ph传感器为瑞蒙德rmd-h650a传感器。7.根据权利要求1所述的纳米材料生产过程增益调度控制装置，其特征在于：所述增益调度控制器包括通信单元、反馈控制律求解单元和控制器调度单元。8.根据权利要求1所述的纳米材料生产过程增益调度控制装置，其特征在于：所述通信单元为有线通信单元。9.一种纳米材料生产系统，其特征在于：其具有权利要求1～8任一项所述的生产过程增益调度控制装置。

技术总结
本实用新型公开了一种纳米材料生产过程增益调度控制装置及系统，增益调度控制装置，包括测量模块、系统模型模块、增益调度控制模块；其中：所述测量模块用于测量过程系统的状态信息，并通过通信单元将测量得到的数据传输至所述系统模型模块；所述系统模型模块通过通信单元传输数据到增益调度控制器；所述增益调度控制器通过通信单元输出控制信号。本实用新型的一些实例，可以实时检测纳米材料制备过程中的关键指标，并反馈给控制器，修正控制器参数，控制器和模型参数相关，使得当时变模型参数可测时，实时调整控制器参数，从而相对比固定状态反馈控制律的鲁棒控制获得更好的控制性能，可以显著提高纳米材料生产效率和产品品质。质。质。


技术研发人员：谢巍 张浪文 秦伍
受保护的技术使用者：广东道氏技术股份有限公司
技术研发日：2021.09.13
技术公布日：2022/1/11