CN109189115A - 智能温度控制仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的智能温度控制仪，包括仪表本体，仪表本体的正面设有功能键、指示灯、调节按键和电子显示屏，仪表本体的背面设有电源和集成电路板，电源连接集成电路板，集成电路板包括输入单元、固态继电器、可控硅整流器、温度监测单元和报警单元，温度监测单元连接报警单元和电子显示屏，智能温度控制仪通过使用模糊动态PID算法对测量值进行修正。本发明的智能温度控制仪通过采用集成电路使得智能温度控制仪的体积得到缩小，同时通过使用模糊动态PID算法对测量值进行修正使得测量的精确度提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种仪表装置技术领域，特别是涉及一种智能温度控制仪。
背景技术
目前，现有的智能温度控制仪还存在一些不足的地方，例如：现有的智能温度控制仪体积较大，测量结果不够准确，这些都使得智能温度控制仪在使用上受到一定的限制。如何解决智能温度控制仪存在的这些不足，是当前需要解决的问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种体积小且精确度高的智能温度控制仪。
本发明的智能温度控制仪，包括仪表本体，仪表本体的正面设有功能键、指示灯、调节按键和电子显示屏，仪表本体的背面设有电源和集成电路板，电源连接集成电路板，集成电路板包括输入单元、固态继电器、可控硅整流器、温度监测单元和报警单元，温度监测单元连接报警单元和电子显示屏，该智能温度控制仪通过使用模糊动态PID算法对测量值进行修正，所述智能温度控制仪的修正过程包括以下步骤：
S1.模糊控制规则的确定；
S2.利用模糊规则表对误差和误差变化率进行模糊化处理得出相应的隶属度；
S3.利用所得出的隶属度及相应隶属度的横坐标带入如下公式求出、、，
其中，、表示求出的隶属度，表示对应隶属度的横坐标；
S4. 由得出整定后的参数Kp、Ki、Kd，并带入PID控制器中运算。
较佳地，指示灯包括上限报警指示灯、下限报警指示灯、AT灯和输出指示灯。
较佳地，调节按键包括移位键、减键和加键。
较佳地，电子显示屏包括PV显示窗和SV显示窗。
较佳地，功能键位于仪表本体的左下方，指示灯位于仪表本体的中部外侧，调节按钮位于仪表本体的下方，电子显示屏位于仪表本体的中上部。
与现有技术相比，本发明的智能温度控制仪通过采用集成电路使得智能温度控制仪的体积得到缩小，同时通过使用模糊动态PID算法对测量值进行修正使得测量的精确度提高。
附图说明
图1为本发明一实施例的智能温度控制仪的面板结构示意图。
图2为本发明一实施例的智能温度控制仪的集成电路板结构示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请参见图1及图2，本发明的智能温度控制仪，包括仪表本体，仪表本体的正面设有功能键01、指示灯02、调节按键03和电子显示屏04，仪表本体的背面设有电源和集成电路板05，电源连接集成电路板05，集成电路板05包括输入单元51、固态继电器52、可控硅整流器53、温度监测单元54和报警单元55，温度监测单元54连接报警单元55和电子显示屏04，智能温度控制仪通过使用模糊动态PID算法对测量值进行修正。
较佳地，指示灯02包括上限报警指示灯21、下限报警指示灯22、AT灯23和输出指示灯24。
较佳地，调节按键03包括移位键31、减键32和加键33。
较佳地，电子显示屏04包括PV显示窗41和SV显示窗42，其中，PV显示窗显示实时温度值，SV显示窗显示设定温度值。
较佳地，功能键01位于仪表本体的左下方，指示灯02位于仪表本体的中部外侧，调节按钮03位于仪表本体的下方，电子显示屏04位于仪表本体的中上部。
智能温度控制仪内部的自调整是通过模糊动态PID算法实现的。
模糊自适应PID算法主要是由模糊控制器和PID控制器结合而成，模糊控制器以误差e和误差变化率ec作为输入，利用模糊规则对PID控制器的参数Kp、Ki和Kd进行自适应整定，使被控对象保持在良好的动、静态稳定状态。相比传统的PID控制，模糊自适应PID更加灵活稳定，特别是对于时变性和非线性较大的被控对象，其优点更加突出。
设计模糊自适应PID控制需要以下步骤：
1.模糊控制规则的确定；
2.利用模糊规则表对误差e和误差变化率ec进行模糊化处理得出相应的隶属度；
3.利用所得出的隶属度及相应隶属度的横坐标带入如下公式求出、、，
其中，、表示求出的隶属度，表示对应隶属度的横坐标；
4.由得出整定后的参数Kp、Ki、Kd，并带入PID控制器中运算。
PID公式如下：
智能温度控制仪外部的调整则是通过至少两组观测值计算后设置实现的。当仪表实际显示读数与玻璃温度计读数（即真实温度）不一致时，通过使用截距法、斜率法或者截距法与斜率法的结合得到HL和SC的值，通过功能键01设置HL和SC为获得的值即可减小仪表实际显示读数与玻璃温度计读数（即真实温度）的误差。
本发明的智能温度控制仪通过采用集成电路使得智能温度控制仪的体积得到缩小，同时通过使用模糊动态PID算法对测量值进行修正使得测量的精确度提高。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
Claims (5)
1.一种智能温度控制仪，包括仪表本体，其特征在于所述仪表本体的正面设有功能键、指示灯、调节按键和电子显示屏，所述仪表本体的背面设有电源和集成电路板，所述电源连接所述集成电路板，所述集成电路板包括输入单元、固态继电器、可控硅整流器、温度监测单元和报警单元，所述温度监测单元连接所述报警单元和所述电子显示屏，所述智能温度控制仪通过使用模糊动态PID算法对测量值进行修正，所述智能温度控制仪的修正过程包括以下步骤：
S1.模糊控制规则的确定；
S2. 利用模糊规则表对误差和误差变化率进行模糊化处理得出相应的隶属度；
S3.利用所得出的隶属度及相应隶属度的横坐标带入如下公式求出、、，
其中，、表示求出的隶属度，表示对应隶属度的横坐标；
S4. 由得出整定后的参数Kp、Ki、Kd，并带入PID控制器中运算。
2.如权利要求1所述的智能温度控制仪，其特征在于，所述指示灯包括上限报警指示灯、下限报警指示灯、AT灯和输出指示灯。
3.如权利要求1所述的智能温度控制仪，其特征在于，所述调节按键包括移位键、减键和加键。
4.如权利要求1所述的智能温度控制仪，其特征在于，所述电子显示屏包括PV显示窗和SV显示窗。
5.如权利要求1所述的智能温度控制仪，其特征在于，所述功能键位于所述仪表本体的左下方，所述指示灯位于所述仪表本体的中部外侧，所述调节按钮位于所述仪表本体的下方，所述电子显示屏位于所述仪表本体的中上部。
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