一种温度控制系统用自适应智能控制方法与流程

本发明属于温度控制系统，具体涉及一种温度控制系统用自适应智能控制方法。

背景技术：

1、温度控制是以温度作为被控变量的开环或闭环控制系统，其控制方法诸如温度闭环控制，具有流量前馈的温度闭环控制，温度为主参数、流量为副参数的串级控制等。

2、目前温度控制的方式主要采用pid控制，在此基础上也有通过对受控对象的离线建模或在线检测进行控制参数的自动确定和调整实现自整定pid和自适应pid控制算法，但在实际应用中，由于建模的不准确，模型的非线性等因素，加之pid参数与模型参数的对应关系对控制性能的不确定性，使当前温度控制对象的控制参数调整困难，从而使温度控制达不到预期效果，因此我们需要提出一种温度控制系统用自适应智能控制方法来解决上述存在的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种温度控制系统用自适应智能控制方法，通过采用智能温度控制仪对控制环境的模型采集，利用低成本的转换器对热电传感器的信号转换，使检测信号的分辨率和稳定性达到十万分之一以上，便于对当前温度控制对象的控制参数进行调整，以解决上述背景技术中提出问题。

2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种温度控制系统用自适应智能控制方法，包括如下步骤：

4、s1、将智能温度控制仪表与上位机进行通讯连接，采集控制环境的模型；其中所述智能温度控制仪表包括主控制器、彩色液晶触摸屏、电源管理模块、通讯模块、控制输出模块、输入模块和传感器信号处理模块，所述彩色液晶触摸屏、电源管理模块、通讯模块、控制输出模块、输入模块和传感器信号处理模块均与主控制器电性连接；

5、s2、通过输入模块远程遥控的方式或按键输入的方式进行温度参数设置；

6、s3、传感器信号处理模块采用低成本高精度的转换器对前端信号处理，产生精度高的信号测量，并将信号测量结果传输至主控制器；

7、s4、通过主控制器对pid参数进行自动整定，再根据信号测量结果对外部设备进行控制信号的输出；

8、s5、控制输出模块通过输出端口将控制信号传输至外部设备，并通过彩色液晶控制屏实现对外部设备智能控制的界面控制。

9、优选的，所述通讯模块包括无线通讯单元和485通讯单元，所述无线通讯单元可实现无线设备的通讯连接，以及实现对仪表数据的读取和控制的操作；所述485通讯单元用于与上位机通信，并可简单实现对多台仪表的整合控制。

10、优选的，所述无线通讯单元包括型号为ecb02s2的蓝牙芯片，所述蓝牙芯片的十二脚并联有电容c17和电容c14，所述电容c17和电容c14的一端与主控制器电性连接。

11、优选的，所述485通讯单元包括型号为max1487.so的通信芯片，所述通信芯片的二脚连接有晶体管t，所述晶体管t的发射极连接有电容c11，所述电容c11的一端与主控制器电性连接，所述通信芯片的六脚与七脚之间连接有二极管dx，所述通信芯片的五脚连接有电阻rb，所述通信芯片的八脚连接有电阻ra和电容c13，所述电阻ra的一端与通信芯片的六脚连接，所述电容c13和电阻rb的一端与主控制器电性连接。

12、优选的，所述主控制器包括型号为8h8k64u-48的主控芯片，所述主控芯片的十四脚连接有电容c19，所述传感器信号处理模块包括型号为xpt2046的ad转换芯片，所述ad转换芯片的一脚并联有电容c15和电容c16，所述电容c15和电容c16的其中一个连接端与电容c19的一端连接。

13、优选的，所述彩色液晶触摸屏包括型号为st7789v-40的lcd驱动芯片，所述lcd驱动芯片的一脚连接有电容cx1，所述lcd驱动芯片的二脚连接有电容cy1，所述lcd驱动芯片的三脚连接有电容cx2，所述lcd驱动芯片的四脚连接有电容cy2，所述电容cx1、电容cy1、电容cx2和电容cy2的连接端与主控制器连接，且所述lcd驱动芯片的一脚至五脚均与ad转换芯片连接。

14、优选的，所述控制输出模块提包含一路主控输出端口和两路报警输出端口，所述主控输出端口的输出方式为继电器输出或4-20ma电流输出或固态继电器输出，每路所述报警输出端口提供六种报警方式选择，其中的一路报警输出端口用于反向控制的pd输出，另一路报警输出端口作为定时控制输出。

15、优选的，所述控制输出模块包括一个主控继电器和两个报警继电器，两个所述报警继电器并联在主控继电器的一端，所述主控继电器的五脚连接有自恢复熔断器rf，所述自恢复熔断器rf的一端连接有二极管d2，所述二极管d2的一端连接有24v电压。

16、优选的，两个所述报警继电器之间连接有型号为ams117的稳压芯片，所述稳压芯片的一脚与二脚之间连接有电容c10，所述稳压芯片的三脚连接有电容c9，所述电容c9的一端和电容c10的一端分别与两个报警继电器的四脚连接。

17、优选的，所述电源管理模块包括12-36v直流变换器，通过直流变换器将提供的12-36v电源转换成各种级别的独立供电电压。

18、本发明提出的一种温度控制系统用自适应智能控制方法，与现有技术相比，具有以下优点：

19、本发明通过采用智能温度控制仪对控制环境的模型采集，利用低成本的转换器对热电传感器的信号转换，使检测信号的分辨率和稳定性达到十万分之一以上，通过输入模块进行温度参数设置，再通过控制输出模块输出相应关系，主控制器对pid参数进行自动整定，逐步归纳出最适合该系统的控制策略，实现对外部设备智能控制，通过此方式可便于对当前温度控制对象的控制参数进行调整，一定程度上使温度控制可以达到预期效果。

技术特征：

1.一种温度控制系统用自适应智能控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种温度控制系统用自适应智能控制方法，其特征在于：所述通讯模块包括无线通讯单元和485通讯单元，所述无线通讯单元可实现无线设备的通讯连接，以及实现对仪表数据的读取和控制的操作；所述485通讯单元用于与上位机通信，并可简单实现对多台仪表的整合控制。

3.根据权利要求2所述的一种温度控制系统用自适应智能控制方法，其特征在于：所述无线通讯单元包括型号为ecb02s2的蓝牙芯片，所述蓝牙芯片的十二脚并联有电容c17和电容c14，所述电容c17和电容c14的一端与主控制器电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种温度控制系统用自适应智能控制方法，其特征在于：所述485通讯单元包括型号为max1487.so的通信芯片，所述通信芯片的二脚连接有晶体管t，所述晶体管t的发射极连接有电容c11，所述电容c11的一端与主控制器电性连接，所述通信芯片的六脚与七脚之间连接有二极管dx，所述通信芯片的五脚连接有电阻rb，所述通信芯片的八脚连接有电阻ra和电容c13，所述电阻ra的一端与通信芯片的六脚连接，所述电容c13和电阻rb的一端与主控制器电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种温度控制系统用自适应智能控制方法，其特征在于：所述主控制器包括型号为8h8k64u-48的主控芯片，所述主控芯片的十四脚连接有电容c19，所述传感器信号处理模块包括型号为xpt2046的ad转换芯片，所述ad转换芯片的一脚并联有电容c15和电容c16，所述电容c15和电容c16的其中一个连接端与电容c19的一端连接。

6.根据权利要求5所述的一种温度控制系统用自适应智能控制方法，其特征在于：所述彩色液晶触摸屏包括型号为st7789v-40的lcd驱动芯片，所述lcd驱动芯片的一脚连接有电容cx1，所述lcd驱动芯片的二脚连接有电容cy1，所述lcd驱动芯片的三脚连接有电容cx2，所述lcd驱动芯片的四脚连接有电容cy2，所述电容cx1、电容cy1、电容cx2和电容cy2的连接端与主控制器连接，且所述lcd驱动芯片的一脚至五脚均与ad转换芯片连接。

7.根据权利要求1所述的一种温度控制系统用自适应智能控制方法，其特征在于：所述控制输出模块提包含一路主控输出端口和两路报警输出端口，所述主控输出端口的输出方式为继电器输出或4-20ma电流输出或固态继电器输出，每路所述报警输出端口提供六种报警方式选择，其中的一路报警输出端口用于反向控制的pd输出，另一路报警输出端口作为定时控制输出。

8.根据权利要求1所述的一种温度控制系统用自适应智能控制方法，其特征在于：所述控制输出模块包括一个主控继电器和两个报警继电器，两个所述报警继电器并联在主控继电器的一端，所述主控继电器的五脚连接有自恢复熔断器rf，所述自恢复熔断器rf的一端连接有二极管d2，所述二极管d2的一端连接有24v电压。

9.根据权利要求8所述的一种温度控制系统用自适应智能控制方法，其特征在于：两个所述报警继电器之间连接有型号为ams117的稳压芯片，所述稳压芯片的一脚与二脚之间连接有电容c10，所述稳压芯片的三脚连接有电容c9，所述电容c9的一端和电容c10的一端分别与两个报警继电器的四脚连接。

10.根据权利要求1所述的一种温度控制系统用自适应智能控制方法，其特征在于：所述电源管理模块包括12-36v直流变换器，通过直流变换器将提供的12-36v电源转换成各种级别的独立供电电压。

技术总结
本发明涉及温度控制系统技术领域，具体公开了一种温度控制系统用自适应智能控制方法，通过采用智能温度控制仪对控制环境的模型采集，其中智能温度控制仪表包括主控制器、彩色液晶触摸屏、电源管理模块、通讯模块、控制输出模块、输入模块和传感器信号处理模块，利用低成本的转换器对热电传感器的信号转换，使检测信号的分辨率和稳定性达到十万分之一以上，通过输入模块进行温度参数设置，再通过控制输出模块输出相应关系，主控制器对PID参数进行自动整定，逐步归纳出最适合该系统的控制策略，实现对外部设备智能控制，通过此方式可便于对当前温度控制对象的控制参数进行调整，一定程度上使温度控制可以达到预期效果。

技术研发人员：蒋念平
受保护的技术使用者：上海神耐电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13