一种基于模糊PID控制的定容弹腔体辅助温控系统

本发明涉及动力机械领域，特别是涉及一种基于模糊pid控制的定容弹腔体辅助温控系统。

背景技术：

1、定容弹是一种高能量密度的燃烧方式，其与传统燃烧方式相比，具有更高的燃烧温度、更高的热效率和更低的废气排放等优点。因此，定容弹腔被广泛应用于发动机的研究和优化中，可以提高发动机的性能和效率。具体来说，定容弹腔可以使燃烧更加彻底，从而提高发动机的热效率和动力输出。它能够实现更高的压缩比和更快的燃烧速度，从而使得每个燃烧周期的功率输出更加强劲。此外，定容弹腔还能够降低废气排放和噪音水平。对于现代发动机研究占有重要的指导地位。定容弹腔对发动机研究的意义在于能够提高发动机的效率、性能和环保指标，是一种非常有前途的研究方向。那么对定容弹内部参数的研究例如背景压力，缸内温度等成为热点，实现定容弹内部参数高精度控制对控制技术提出新的挑战。

2、温控系统作为一种典型的非线性系统。这是因为，在温度传感器、加热器、冷却器等组成系统的各个方面，存在由线性模型无法准确描述的非线性行为。例如，加热器的热输出通常不是线性的，而是根据其使用的材料和构造等因素产生的非线性响应。冷却器也存在类似的问题。另外，由于温室效应、环境湿度、太阳辐射、大气气压变化等原因，环境条件的变化会对温度变化产生极大的影响。因此，温控系统通常被认为是一种相当复杂的非线性系统。

3、目前定容弹研究中，对定容弹内部温度要求较高，常规定容弹温控系统通常采用传统的pid控制方法，如比例、积分和微分控制，控制加热器或者冷却器的工作，以使系统达到所需温度。

4、然而pid控制很难适应非线性系统，例如定容弹腔体辅助温控系统，pid控制器在调节温控系统时没有很好的效果，并且可能会因为系统产生非线性响应而导致过冲或者震荡，进而造成安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于模糊pid控制的定容弹腔体辅助温控系统，可提高定容弹腔体内温度调控的精度。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种基于模糊pid控制的定容弹腔体辅助温控系统，所述系统包括：定容弹、流量传感器、温度传感器、喷水电磁阀和热能控制器；

4、所述流量传感器，设于所述定容弹与所述储水罐之间的进水管路上，用于实时测量进水管路上的进水流量；

5、所述温度传感器，设于所述定容弹腔体内，用于实时测量定容弹腔体内温度；

6、所述喷水电磁阀，设于所述进水管路上，用于通过调控阀门开度来调控进水流量大小；

7、所述热能控制器，分别与所述流量传感器、所述温度传感器和所述喷水电磁阀连接，用于根据所述进水流量和所述温度调控所述喷水电磁阀的阀门开度以使定容弹腔体内温度保持设定温度值；所述热能控制器采用模糊pid控制算法。

8、可选的，所述系统还包括云端平台；所述云端平台，与所述热能控制器通信连接，用于对所述温度和所述进水流量进行同步存储并进行数据可视化。

9、可选的，所述系统还包括电源；所述电源用于向所述热能控制器和所述云端平台提供电能。

10、可选的，所述流量传感器采用涡轮式流量传感器。

11、可选的，所述温度传感器采用热偶温度传感器。

12、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

13、本发明提供了一种基于模糊pid控制的定容弹腔体辅助温控系统，一种基于模糊pid控制的定容弹腔体辅助温控系统，以温度传感器为测量装置，以热能控制器为模糊pid控制器，以喷水阀及流量传感器为冷却装置进而实现对定容弹腔体温度的精准控制。本发明提出的热能控制器是基于模糊pid控制技术，具有很强的适应性和鲁棒性，可以应用于定容弹内部各种复杂工况，最大限度地保证了温控系统的稳定性，同时也增加了本发明的通用性。

技术特征：

1.一种基于模糊pid控制的定容弹腔体辅助温控系统，其特征在于，所述系统包括：定容弹、流量传感器、温度传感器、喷水电磁阀和热能控制器；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括云端平台；所述云端平台，与所述热能控制器通信连接，用于对所述温度和所述进水流量进行同步存储并进行数据可视化。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电源；所述电源用于向所述热能控制器和所述云端平台提供电能。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流量传感器采用涡轮式流量传感器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度传感器采用热偶温度传感器。

技术总结
本发明公开一种基于模糊PID控制的定容弹腔体辅助温控系统，涉及动力机械领域，系统包括：定容弹、流量传感器、温度传感器、喷水电磁阀和热能控制器；流量传感器，设于定容弹与储水罐之间的进水管路上，用于实时测量进水管路上的进水流量；温度传感器，设于定容弹腔体内，用于实时测量定容弹腔体内温度；喷水电磁阀，设于所述进水管路上，用于通过调控阀门开度来调控进水流量大小；热能控制器，分别与流量传感器、温度传感器和喷水电磁阀连接，用于根据进水流量和温度调控喷水电磁阀的阀门开度以使定容弹腔体内温度保持设定温度值；热能控制器采用模糊PID控制算法。本发明可提高定容弹腔体内温度调控的精度。

技术研发人员：董全,沈坤,夏天峰,樊旭
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15