CN110703827B - 一种封边胶温度控制系统及其温度控制方法 - Google Patents
一种封边胶温度控制系统及其温度控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种温度控制方法,包括:在接收温度指令值之后,按照温度指令值与实际温度值之间的偏差的不同,将总温度区间划分为多个子温度区间;按照预设的温度控制策略对目标部件的温度进行控制,以使目标部件的温度达到温度指令值,并且,在执行温度控制策略时,按照目标部件当前所处的子温度区间,以及进入当前子温度区间之前所处的子温度区间,从温度控制策略中选取出对应的执行模式,以基于选取出的执行模式进行目标部件的温度控制;且温度控制策略中的各个执行模式互不相同。大惯量非对称温控系统应用本申请方案,可避免温度超调,利于提高此类系统的温度控制精度和响应速度。本申请还提供了一种封边胶温度控制系统,具有相应技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域,特别是涉及一种封边胶温度控制系统及其温度控制方法。
背景技术
各种对象的温度通常具有惯量,惯量指的是当前的状态会受到历史状态以及输入的影响,具有记忆性和低通滤波特性。并且,对于温度而言,当对象只有自然散热时,其升温速率可由控制系统调节,而降温速率却只能由环境温差决定,使得散热速率很小,这就是非对称温控系统。
在传统的方案中,对于大惯量系统的温度控制,通常是采用简单的分段式PID控制或模糊PID控制。简单的分段式PID控制指的是根据所处温度区间的不同,分段采用不同的PI参数。而模糊PID控制会结合偏差的变化趋势,即温度的变化率,根据经验规则表来调整PID参数。但是,对于大惯量系统的温度控制而言,普通PID调节器难以满足快速性和稳定性且超调低的要求,模糊控制所需程序空间较大,参数调整和模糊规则需要成熟经验,不利于工程实现。
综上所述,对于大惯量的非对称温控系统的温度控制,保证稳定性和精度前提下如何有效地抑制温度超调和加快响应,是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种封边胶温度控制系统及其温度控制方法,应用于大惯量的非对称温控系统的温度控制,以在保证稳定性及较快响应速度前提下,有效抑制超调。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种温度控制方法,包括:
在接收温度指令值之后,按照所述温度指令值与实际温度值之间的偏差的不同,将总温度区间划分为多个子温度区间;
按照预设的温度控制策略对目标部件的温度进行控制,以使所述目标部件的温度达到所述温度指令值,并且,在执行所述温度控制策略时,按照所述目标部件当前所处的子温度区间,以及进入当前子温度区间之前所处的子温度区间,从所述温度控制策略中选取出对应的执行模式,以基于选取出的执行模式进行所述目标部件的温度控制;且所述温度控制策略中的各个执行模式互不相同。
优选的,所述总温度区间被划分为4个子温度区间;
其中,第1子温度区间表示所述温度指令值与实际温度值之间的偏差大于预设的第一阈值;
第2子温度区间表示所述温度指令值与实际温度值之间的偏差小于等于所述第一阈值且大于等于第二阈值;
第3子温度区间表示所述温度指令值与实际温度值之间的偏差小于所述第二阈值且大于第三阈值;
第4子温度区间表示所述温度指令值与实际温度值之间的偏差小于等于所述第三阈值。
优选的,当所述目标部件当前所处的子温度区间为第2子温度区间,且进入当前的第2子温度区间之前所述目标部件处于第1子温度区间时,则选取出的对应的执行模式为:将输出至开关单元的矩形波的占空比设置为低于1的第一固定值,并在第一时长之后触发闭环反馈调节器,将所述矩形波的占空比设置为所述闭环反馈调节器的输出值;
当所述目标部件当前所处的子温度区间为第2子温度区间,且进入当前的第2子温度区间之前所述目标部件处于第3子温度区间时,则选取出的对应的执行模式为:触发闭环反馈调节器并将所述矩形波的占空比设置为所述闭环反馈调节器的输出值。
优选的,所述闭环反馈调节器为PDPI闭环反馈调节器。
优选的,在触发所述PDPI闭环反馈调节器时,所述PDPI闭环反馈调节器的参数为根据所述温度指令值与当前的实际温度值之间的偏差确定出的参数;
其中,在所述温度指令值与实际温度值之间的偏差小于等于所述第一阈值且大于等于0的范围内,所述PDPI闭环反馈调节器中的PD中的比例系数与偏差呈正相关,所述PD中的微分系数与偏差呈正相关,且偏差降低时,比例系数的跌落率大于微分系数的跌落率;所述PDPI闭环反馈调节器中的PI中的积分系数与偏差呈正相关;
在所述温度指令值与实际温度值之间的偏差小于0且大于等于所述第二阈值的范围内,所述PD中的比例系数与偏差的绝对值呈正相关,所述PD中的微分系数与偏差的绝对值呈负相关。
优选的,当所述目标部件当前所处的子温度区间为第1子温度区间,且进入当前的第1子温度区间之前,温度控制系统未启动,则选取出的对应的执行模式为:将输出至开关单元的矩形波的占空比固定为1,并将所述PDPI闭环反馈调节器的积分初始值设置为预设的大于0的数值;
当所述目标部件当前所处的子温度区间为第1子温度区间,且进入当前的第1子温度区间之前所述目标部件处于第2子温度区间时,选取出的对应的执行模式为:将输出至开关单元的矩形波的占空比固定为1,且将所述PDPI闭环反馈调节器的输出值按照预设速率进行增加。
优选的,当所述目标部件当前所处的子温度区间为第3子温度区间,且进入当前的第3子温度区间之前所述目标部件处于第2子温度区间时,则选取出的对应的执行模式为:获取进入当前的第3子温度区间的时刻所述PDPI闭环反馈调节器的输出值;将获取的所述输出值乘以预设的小于1的固定系数得到乘积;将所述矩形波的占空比设置为所述乘积,并按照预设速率降低所述矩形波的占空比;
当所述目标部件当前所处的子温度区间为第3子温度区间,且进入当前的第3子温度区间之前所述目标部件处于第4子温度区间时,则选取出的对应的执行模式为:将所述PDPI闭环反馈调节器的输出置零之后,将所述矩形波的占空比设置为所述闭环反馈调节器的输出值。
优选的,当所述目标部件当前所处的子温度区间为第4子温度区间时,将所述矩形波的占空比设置为零。
优选的,在任意一个执行模式下对所述目标部件的温度进行控制时,在开关单元的一个开关周期内,当确定出的占空比降低时,立即降低所述开关单元的占空比,当确定出的占空比增大时,等待下一个开关周期进行占空比的更新。
优选的,还包括:
在按照预设的温度控制策略对目标部件的温度进行控制时,当所述温度指令值与实际温度值之间的偏差大于预设的第一报警阈值的持续时长达到预设的第一报警时长时,输出第一报警信息;
当所述温度指令值与实际温度值之间的偏差小于预设的第二报警阈值时,输出第二报警信息。
一种封边胶温度控制系统,包括上述任一项所述的温度控制方法。
应用本发明实施例所提供的技术方案,首先将总温度区间划分为多个子温度区间以便于分阶段控制,而在执行温度控制策略时,按照目标部件当前所处的子温度区间,以及进入当前子温度区间之前所处的子温度区间,从温度控制策略中选取出对应的执行模式,即本申请考虑到了目标部件进入到某一个子温度区间时的姿态,是从上方跌落还是下方上升,从而基于选取出的相应的执行模式进行目标部件的温度控制。本申请的温度控制策略应用于大惯量的非对称系统的温度控制,较好地平衡了快速性和稳定性及超调抑制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中一种温度控制方法的实施流程图;
图2为本发明一种具体实施方式中的温度变化示意图;
图3为本发明一种具体实施方式中开关单元的占空比的变化示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种温度控制方法,实现对大惯量的非对称温控系统的温度控制的快速,稳定和小超调的控制。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参考图1,图1为本发明中一种温度控制方法的实施流程图,该温度控制方法可以包括以下步骤:
步骤S101:在接收温度指令值之后,按照温度指令值与实际温度值之间的偏差的不同,将总温度区间划分为多个子温度区间。
子温度区间的个数可以根据需要进行设定和调整,各个子温度区间各自占据的范围也可以根据实际需要进行设定和调整。
例如,在一种具体场合中,温度指令值为160℃,当温度指令值与实际温度值之间的偏差大于20℃时为第1子温度区间,即当实际温度小于140℃时,处于第1子温度区间。当温度指令值与实际温度值之间的偏差小于等于20℃时,且大于等于-5℃时,为第2子温度区间,即当实际温度在140℃-165℃时,处于第2子温度区间。
步骤S102:按照预设的温度控制策略对目标部件的温度进行控制,以使目标部件的温度达到温度指令值,并且,在执行温度控制策略时,按照目标部件当前所处的子温度区间,以及进入当前子温度区间之前所处的子温度区间,从温度控制策略中选取出对应的执行模式,以基于选取出的执行模式进行目标部件的温度控制;且温度控制策略中的各个执行模式互不相同。
本申请考虑到,即使处于同一个子温度区间,当进入该子温度区间的姿态不同时,采取相适应的温度控制策略,会有利于更加精细地实现温度控制,提高控制效果。此处描述的姿态,指的便是进入该子温度区间之前,目标部件所处于的那个子温度区间。可以理解的是,对于最高温度范围的子温度区间而言,进入该子温度区间只有一种姿态,即从温度范围第二高的子温度区间进入到最高温度范围的子温度区间。而对于最低温度范围的子温度区间而言,可以分为启动时进入以及从温度范围第二低的子温度区间跌落这两种姿态。
在本发明的一种具体实施方式中,考虑到子温度区间的数量过多时会增大控制的复杂度,并且考虑到升温的特性,通常可以分为初期可快速升温的温度区域,临近温度指令值需要缓慢调节的温度区域,略高于温度指令值需要降温的温度区域以及远高于温度指令值需要停机的温度区域,因此该种实施方式中,将总温度区间被划分为4个子温度区间;
其中,第1子温度区间表示温度指令值与实际温度值之间的偏差大于预设的第一阈值;
第2子温度区间表示温度指令值与实际温度值之间的偏差小于等于第一阈值且大于等于第二阈值;
第3子温度区间表示温度指令值与实际温度值之间的偏差小于第二阈值且大于第三阈值;
第4子温度区间表示温度指令值与实际温度值之间的偏差小于等于第三阈值。
第一阈值、第二阈值以及第三阈值的具体取值可以根据实际情况进行设定和调整。并且需要说明的是,在实际应用中,考虑到计算的便捷性,通常将各个温度值统一转换为标幺值来表示,本申请的后文中,各个温度值均是指的标幺值,基准值为102.4℃,当然,其他场合中可以根据需要采用其他大小的基准值。
例如第一阈值设置为0.1,即温度指令值减去实际温度值大于0.1时,所对应的区间即为第1子温度区间。相应的,例如第二阈值设置为-0.01,第三阈值例如设置为-0.05,即表示,温度指令值与实际温度值之间的偏差在0.1到-0.01之间时,所对应的区间为第2子温度区间;偏差在-0.01到-0.05之间时,所对应的区间为第3子温度区间;偏差小于等于-0.05时,所对应的区间为第4子温度区间,第4子温度区间即表示温度已经远高于温度指令值。
在本发明的一种具体实施方式中,当目标部件当前所处的子温度区间为第1子温度区间,且进入当前的第1子温度区间之前,温度控制系统未启动,则选取出的对应的执行模式为:将输出至开关单元的矩形波的占空比固定为1,并将PDPI闭环反馈调节器的积分初始值设置为预设的大于0的数值;
当目标部件当前所处的子温度区间为第1子温度区间,且进入当前的第1子温度区间之前目标部件处于第2子温度区间时,选取出的对应的执行模式为:将输出至开关单元的矩形波的占空比固定为1,且将PDPI闭环反馈调节器的输出值按照预设速率进行增加。
第1子温度区间是温度范围最低的区间,通常是系统刚刚通电。当目标部件当前所处的子温度区间为第1子温度区间时,说明当前的实际温度值远低于温度指令值,因此将输出至开关单元的矩形波的占空比固定为1,使得温度快速上升。
第1子温度区间具有两种姿态,第一种是常见的姿态,即上电启动之后进入第1子温度区间,除了将输出至开关单元的矩形波的占空比固定为1之外,本申请还会将PDPI闭环反馈调节器的积分初始值设置为预设的大于0的数值,这是考虑到从第1子温度区间进入第2子温度区间之后,如果PDPI闭环反馈调节器的积分初始值为0,由于占空比的降低,可能会导致温度降低,导致达到稳态所需的时间变长,甚至可能出现跌落回第1子温度区间的情况,因此给定一个积分初始值有利于避免温度降低的情况的发生。当然,积分初始值的具体取值可以根据需要进行设定和调整。
第1子温度区间的第二种姿态便是从第2子温度区间跌落至第1子温度区间,属于异常情况,通常是未给定积分初始值或者该取值过低,同时环境的散热速率又较高而导致的。跌落至第1子温度区间之后,由于第1子温度区间对应的执行模式会将输出至开关单元的矩形波的占空比固定为1,使得温度又会回升至第2子温度区间,但之后可能还会继续跌落回第1子温度区间。直到反复跌落-回升几次之后,随着时间变长导致积分环节的作用逐渐凸显,PDPI闭环反馈调节器的输出逐渐提高,才会停止跌落。因此,该种实施方式中,当温度从第2子温度区间跌落至第1子温度区间时,将PDPI闭环反馈调节器的输出值按照预设速率进行增加,有利于避免反复跌落的情况的发生,也就有利于降低温度达到温度指令值的耗时。
还需要说明的是,该种实施方式中描述到的PDPI闭环反馈调节器,是采用超前矫正环节的PD调节器串联PI调节器构成,有利于方便地预测温度变化,抑制超调并且加快响应,在其他实施方式中,某一个执行模式需要采用闭环反馈调节器时,也可以选用其他类型的闭环反馈调节器,并不影响本发明的实施,例如常用的PID闭环反馈调节器,
在本发明的一种具体实施方式中,当目标部件当前所处的子温度区间为第2子温度区间,且进入当前的第2子温度区间之前目标部件处于第1子温度区间时,则选取出的对应的执行模式为:将输出至开关单元的矩形波的占空比设置为低于1的第一固定值,并在第一时长之后触发闭环反馈调节器,将矩形波的占空比设置为闭环反馈调节器的输出值;
当目标部件当前所处的子温度区间为第2子温度区间,且进入当前的第2子温度区间之前目标部件处于第3子温度区间时,则选取出的对应的执行模式为:触发闭环反馈调节器并将矩形波的占空比设置为闭环反馈调节器的输出值。
第2子温度区间有两个姿态,通常出现的姿态是温度从第1子温度区间上升至第2子温度区间,此时,本申请会先进行温度的刹车,在第一时长之后才会触发闭环反馈调节器。触发了闭环反馈调节器之后,便可以将矩形波的占空比设置为闭环反馈调节器的输出值。进行温度的刹车指的是以较低的功率加热一段时间,即,将输出至开关单元的矩形波的占空比设置为低于1的第一固定值,第一固定值的取值可以根据需要进行设定和选取,但不宜设置地过高,本申请的图2为一种具体实施方式中的温度变化示意图,可以看出,在进行刹车时,矩形波的占空比设置为一个较低的固定值。进行温度的刹车,是考虑到相较于第1子温度区间,第2子温度区间距离温度指令值的差距降低了,由于温度的惯量非常大,通过温度的刹车有利于避免超调。
在进行了温度的刹车之后,便可以触发闭环反馈调节器并将矩形波的占空比设置为闭环反馈调节器的输出值。而如果是第二种姿态,即温度是由第3子温度区间跌落到了第2子温度区间。由于不存在快速升温的情况,因此便可以直接触发闭环反馈调节器。
通常,在闭环反馈调节器的控制下,实际温度值能够稳定在温度指令值附近。
进一步地,在本发明的一种具体实施方式中,闭环反馈调节器选取的是PDPI闭环反馈调节器,且在第2子温度区间时触发了PDPI闭环反馈调节器之后,PDPI闭环反馈调节器的参数为根据温度指令值与当前的实际温度值之间的偏差确定出的参数;
也就是说,该种实施方式中,对于第2子温度区间,PDPI闭环反馈调节器还设置了多组参数,以便于使得温度调节易于稳定和更加精确。
具体的,在温度指令值与实际温度值之间的偏差小于等于第一阈值且大于等于0的范围内,PDPI闭环反馈调节器中的PD中的比例系数与偏差呈正相关,PD中的微分系数与偏差呈正相关,且偏差降低时,PD中的比例系数的跌落率大于PD中的微分系数的跌落率;PDPI闭环反馈调节器中的PI中的积分系数与偏差呈正相关;
在温度指令值与实际温度值之间的偏差小于0且大于等于第二阈值的范围内,PD中的比例系数与偏差的绝对值呈正相关,PD中的微分系数与偏差的绝对值呈负相关。
在温度指令值与实际温度值之间的偏差小于等于第一阈值且大于等于0的范围内,说明当前的实际温度值虽然开始接近温度指令值,但还是低于温度指令值,此时随着实际温度值的提高,PD中的比例系数会降低,有利于避免超调,特别是考虑到本申请针对的是大惯量的系统,且出现超调之后,降温的速率不便于控制,因此对降低超调的需求就更高。同样的,随着实际温度值的提高,PI中的积分系数以及PD中的微分系数也都会降低,有利于系统收敛,增强控制稳定性。还需要指出的是,该种实施方式中描述的相关系数的降低,可以是线性降低,也可以采用分阶段的方案,相较于线性地降低参数,分阶段的方案有利于降低方案的实施难度,减小计算量,后续的例子中,也均是分阶段的方案。
例如,在一种具体实施方式中,第一阈值为0.1,第二阈值为-0.01。当偏差小于等于0.1且大于等于0.07时,例如PD中的比例系数为0.6,微分系数为60,PI中的比例系数为1,积分系数为0.125。而当偏差小于0.07且大于0.03时,例如PD中的比例系数为0.7×0.6,微分系数为0.9×60,PI中的比例系数为1,积分系数为0.9×0.125。而当偏差小于等于0.03且大于0时,例如PD中的比例系数为0.5×0.6,微分系数为0.9×60,PI中的比例系数为1,积分系数为0.7×0.125。
还需要说明的是,该种实施方式中,在温度指令值与实际温度值之间的偏差小于等于第一阈值且大于等于0的范围内,偏差降低时,PD中的比例系数的跌落率大于微分系数的跌落率。例如前述例子中,PD中的比例系数从1×0.6降低至0.7×0.6再降低至0.5×0.6,而PD中的微分系数仅从1×0.125降低至0.9×0.125。这样的设置,是考虑到微分环节起到的是预测作用,而由于当前的实际温度值还未达到温度指令值,微分系数的跌落率低于比例系数的跌落率,有利于增大预测作用,即增大了温度变化率对PDPI闭环反馈调节器的输出的影响,有利于降低超调量,适用于本申请所针对的大惯量的非对称温控系统。
而在温度指令值与实际温度值之间的偏差小于0且大于等于第二阈值的范围内,说明此时实际温度值已经超过了温度指令值,则需要降低微分环节的预测作用,即避免微分环节对降温的阻碍,同时增大比例环节的作用,在该范围内,PD中的比例系数与偏差的绝对值呈正相关,PD中的微分系数与偏差的绝对值呈负相关。
当然,在温度指令值与实际温度值之间的偏差小于0且大于等于第二阈值的范围内,在实际应用中,也可以采用线性的方式或者采用更为方便的分段式。此外,在部分场合中,在温度指令值与实际温度值之间的偏差小于0且大于等于第二阈值的范围内,也可以仅设置一组参数,适当提高此前被降低地较多的比例系数并适当降低微分系数。例如,第二阈值为-0.01,当偏差小于0且大于等于-0.01时,例如PD中的比例系数为0.8×0.6,微分系数为0.5×60,PI中的比例系数为1,积分系数为0.7×0.125。
在本发明的一种具体实施方式中,当目标部件当前所处的子温度区间为第3子温度区间,且进入当前的第3子温度区间之前目标部件处于第2子温度区间时,则选取出的对应的执行模式为:获取进入当前的第3子温度区间的时刻PDPI闭环反馈调节器的输出值;将获取的输出值乘以预设的小于1的固定系数得到乘积;将矩形波的占空比设置为乘积,并按照预设速率降低矩形波的占空比;
当目标部件当前所处的子温度区间为第3子温度区间,且进入当前的第3子温度区间之前目标部件处于第4子温度区间时,则选取出的对应的执行模式为:将PDPI闭环反馈调节器的输出置零之后,将矩形波的占空比设置为闭环反馈调节器的输出值。
第3子温度区间表示温度指令值与实际温度值之间的偏差小于第二阈值且大于第三阈值;
第二阈值通常是略小于0的数值,当然,指的是标幺值。第3子温度区间表示温度指令值与实际温度值之间的偏差小于第二阈值且大于第三阈值,说明此时实际温度已经略高于温度指令值,则需要进行退火,也可参阅图2。需要说明的是,图2中,TF1,TF2以及TF3依次表示的就是第1子温度区间,第2子温度区间以及第3子温度区间。
第3子温度区间的一种姿态是从第2子温度区间上升至第3子温度区间,此时需要降低占空比。而该种实施方式中,采用的降低占空比的方式便是获取进入当前的第3子温度区间的时刻PDPI闭环反馈调节器的输出值,将该输出值乘以预设的小于1的固定系数得到乘积,从而将矩形波的占空比设置为该乘积。固定系数可以根据实际需要进行设定和调整,例如设置为1/2,即出现了温度从第2子温度区间上升至第3子温度区间的情况,便将占空比减半,并且按照预设速率逐渐降低矩形波的占空比。当然,除了该种实施方式中描述的按照预设速率线性降低的方式之外,也可以按照非线性的方式缓慢降低,并不影响本发明的实施。当然,从第3子温度区间跌落回第2子温度区间之后,便可以按照第2子温度区间所对应的执行模式进行温度控制。
第3子温度区间的另一种姿态是从第4子温度区间跌落至第3子温度区间,此时在将PDPI闭环反馈调节器的输出置零之后,将矩形波的占空比设置为闭环反馈调节器的输出值即可。在第3子温度区间使用PDPI闭环反馈调节器时,相关参数可以根据需要进行设定和调整。
在本发明的一种具体实施方式中,当目标部件当前所处的子温度区间为第4子温度区间时,将矩形波的占空比设置为零。
实际温度处于第4子温度区间的情况通常不会发生,如果发生了,则应当立刻关闭发波,即,将矩形波的占空比设置为零。此外通常还可以将PDPI闭环反馈调节器的输出重置为0,等待自然降温。
应用本发明实施例所提供的技术方案,首先将总温度区间划分为多个子温度区间以便于分阶段控制,而在执行温度控制策略时,按照目标部件当前所处的子温度区间,以及进入当前子温度区间之前所处的子温度区间,从温度控制策略中选取出对应的执行模式,即本申请考虑到了目标部件进入到某一个子温度区间时的姿态,是从上方跌落还是下方上升,从而基于选取出的相应的执行模式进行目标部件的温度控制。本申请的温度控制策略应用于大惯量的非对称温控系统的温度控制,在保证稳定性及较快响应速度前提下,有效抑制超调。
需要说明的是,本申请的方案中需要确定姿态,从而选取出不同的温控方式,在实际应用中,可以用N个标志位来进行姿态的表示,N指的是划分出的子温度区间的数量。例如给出0000四个标志位,从右到左对应TF1~TF4。采用的规则是:进入某个子温度区间时,将该子温度区间所对应的标志置1,同时清零不相邻的各个标志位。则温度从低温到高温变化时,标志位的变化为:
0001:TF1
0011:TF2
0110:TF3
1100:TF4
而温度从TF4降落下,标志位的变化为:
1100:TF3
0110:TF2
0011:TF1
可以看出,根据上面的标志位,便可以判断姿态。
例如,当目标部件的当前温度在第1子温度区间,即处于TF1,如果标志位为0001,则说明是从低温升入TF1,即开机启动之后进入TF1。而如果标志位是0011,则说明是从TF2跌落到TF1。
在本发明的一种具体实施方式中,可参阅图3,为开关单元的占空比的变化示意图。该种实施方式中,在任意一个执行模式下对目标部件的温度进行控制时,在开关单元的一个开关周期内,当确定出的占空比降低时,立即降低开关单元的占空比,当确定出的占空比增大时,等待下一个开关周期进行占空比的更新。
开关单元通常是继电器。开关单元有开关周期的限制,例如一种具体实施方式中,继电器的开关周期至少为20秒,即20秒内最多允许调整一次继电器的通断状态。而本申请的该种实施方式中,考虑到进行温度控制时,可以通电实现升温,但降温只能依靠自然降温,在开关单元的一个开关周期内,当确定出的占空比降低时,立即降低开关单元的占空比,即需要对目标部件降温时,能够立即得到反应。而确定出的占空比增大时,则可以等待下一个开关周期进行占空比的更新。这样也就有利于增加抑制超调的响应速度,避免开关周期过大造成的延时超调。
在本发明的一种具体实施方式中,还包括:
在按照预设的温度控制策略对目标部件的温度进行控制时,当温度指令值与实际温度值之间的偏差大于预设的第一报警阈值的持续时长达到预设的第一报警时长时,输出第一报警信息。
输出第一报警信息的情况可能有多种,例如加热主电路未上电,相关电路故障等,但由于温度短时间过低没有太大危害,因此该种实施方式中经过第一报警时长之后才会进行故障报警,避免误检测。此外,在输出第一报警信息之后,如果温度上升到一定值,可以将该报警取消。
而温度过高具有较大危害,因此当温度指令值与实际温度值之间的偏差小于预设的第二报警阈值时,直接输出第二报警信息,从而提醒相关人员注意该情况。
相应于上面的温度控制方法的实施例,本发明实施例还提供了一种封边胶温度控制系统,包括上述任一实施例中的温度控制方法,可与上文相互对应参照,此处不再重复说明。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (12)
1.一种温度控制方法,其特征在于,包括:
在接收温度指令值之后,按照所述温度指令值与实际温度值之间的偏差的不同,将总温度区间划分为多个子温度区间;
按照预设的温度控制策略对目标部件的温度进行控制,以使所述目标部件的温度达到所述温度指令值,并且,在执行所述温度控制策略时,按照所述目标部件当前所处的子温度区间,以及进入当前子温度区间之前所处的子温度区间,从所述温度控制策略中选取出对应的执行模式,以基于选取出的执行模式进行所述目标部件的温度控制;且所述温度控制策略中的各个执行模式互不相同;
其中,所述按照所述目标部件当前所处的子温度区间,以及进入当前子温度区间之前所处的子温度区间,从所述温度控制策略中选取出对应的执行模式,包括:
按照从所述目标部件当前子温度区间之前所处的子温度区间进入所述目标部件当前所处的子温度区间的姿态,从所述温度控制策略中选取出对应的执行模式。
2.根据权利要求1所述的温度控制方法,其特征在于,所述总温度区间被划分为4个子温度区间;
其中,第1子温度区间表示所述温度指令值与实际温度值之间的偏差大于预设的第一阈值;
第2子温度区间表示所述温度指令值与实际温度值之间的偏差小于等于所述第一阈值且大于等于第二阈值;
第3子温度区间表示所述温度指令值与实际温度值之间的偏差小于所述第二阈值且大于第三阈值;
第4子温度区间表示所述温度指令值与实际温度值之间的偏差小于等于所述第三阈值。
3.根据权利要求2所述的温度控制方法,其特征在于,当所述目标部件当前所处的子温度区间为第2子温度区间,且进入当前的第2子温度区间之前所述目标部件处于第1子温度区间时,则选取出的对应的执行模式为:将输出至开关单元的矩形波的占空比设置为低于1的第一固定值,并在第一时长之后触发闭环反馈调节器,将所述矩形波的占空比设置为所述闭环反馈调节器的输出值;
当所述目标部件当前所处的子温度区间为第2子温度区间,且进入当前的第2子温度区间之前所述目标部件处于第3子温度区间时,则选取出的对应的执行模式为:触发闭环反馈调节器并将所述矩形波的占空比设置为所述闭环反馈调节器的输出值。
4.根据权利要求3所述的温度控制方法,其特征在于,所述闭环反馈调节器为PDPI闭环反馈调节器。
5.根据权利要求4所述的温度控制方法,其特征在于,在触发所述PDPI闭环反馈调节器时,所述PDPI闭环反馈调节器的参数为根据所述温度指令值与当前的实际温度值之间的偏差确定出的参数;
其中,在所述温度指令值与实际温度值之间的偏差小于等于所述第一阈值且大于等于0的范围内,所述PDPI闭环反馈调节器中的PD中的比例系数与偏差呈正相关,所述PD中的微分系数与偏差呈正相关,且偏差降低时,比例系数的跌落率大于微分系数的跌落率;所述PDPI闭环反馈调节器中的PI中的积分系数与偏差呈正相关;
在所述温度指令值与实际温度值之间的偏差小于0且大于等于所述第二阈值的范围内,所述PD中的比例系数与偏差的绝对值呈正相关,所述PD中的微分系数与偏差的绝对值呈负相关。
6.根据权利要求4所述的温度控制方法,其特征在于,当所述目标部件当前所处的子温度区间为第1子温度区间,且进入当前的第1子温度区间之前,温度控制系统未启动,则选取出的对应的执行模式为:将输出至开关单元的矩形波的占空比固定为1,并将所述PDPI闭环反馈调节器的积分初始值设置为预设的大于0的数值;
当所述目标部件当前所处的子温度区间为第1子温度区间,且进入当前的第1子温度区间之前所述目标部件处于第2子温度区间时,选取出的对应的执行模式为:将输出至开关单元的矩形波的占空比固定为1,且将所述PDPI闭环反馈调节器的输出值按照预设速率进行增加。
7.根据权利要求4所述的温度控制方法,其特征在于,当所述目标部件当前所处的子温度区间为第3子温度区间,且进入当前的第3子温度区间之前所述目标部件处于第2子温度区间时,则选取出的对应的执行模式为:获取进入当前的第3子温度区间的时刻所述PDPI闭环反馈调节器的输出值;将获取的所述输出值乘以预设的小于1的固定系数得到乘积;将所述矩形波的占空比设置为所述乘积,并按照预设速率降低所述矩形波的占空比;
当所述目标部件当前所处的子温度区间为第3子温度区间,且进入当前的第3子温度区间之前所述目标部件处于第4子温度区间时,则选取出的对应的执行模式为:将所述PDPI闭环反馈调节器的输出置零之后,将所述矩形波的占空比设置为所述闭环反馈调节器的输出值。
8.根据权利要求4所述的温度控制方法,其特征在于,当所述目标部件当前所处的子温度区间为第4子温度区间时,将所述矩形波的占空比设置为零。
9.根据权利要求1至8任一项所述的温度控制方法,其特征在于,在任意一个执行模式下对所述目标部件的温度进行控制时,在开关单元的一个开关周期内,当确定出的占空比降低时,立即降低所述开关单元的占空比,当确定出的占空比增大时,等待下一个开关周期进行占空比的更新。
10.根据权利要求1所述的温度控制方法,其特征在于,还包括:
在按照预设的温度控制策略对目标部件的温度进行控制时,当所述温度指令值与实际温度值之间的偏差大于预设的第一报警阈值的持续时长达到预设的第一报警时长时,输出第一报警信息;
当所述温度指令值与实际温度值之间的偏差小于预设的第二报警阈值时,输出第二报警信息。
11.根据权利要求1所述的温度控制方法,其特征在于,所述姿态为上升姿态或者跌落姿态;
所述上升姿态表示所述目标部件从当前子温度区间之前所处的子温度区间,上升到所述目标部件当前子温度区间的姿态;
所述跌落姿态表示所述目标部件从当前子温度区间之前所处的子温度区间,跌落到所述目标部件当前子温度区间的姿态。
12.一种封边胶温度控制系统,其特征在于,包括如权利要求1至11任一项所述的温度控制方法。
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