基于模糊PID算法的伴热带加热控制系统及方法技术方案

基于模糊PID算法的伴热带加热控制系统及方法，涉及电网安全控制领域。本发明专利技术在进行温度控制时，将温度传感器检测值传送到单片机，单片机根据PID控制算法控制加热输出功率，当检测到的温度还没有达到预定好的温度时，单片机控制继电器闭合来使伴热带加热。当检测温度达到设定温度，则继电器断开，停止对伴热带加热从而使断路器温度稳定在目标值。

The heating control system and method of the heat tracing zone based on the fuzzy PID algorithm

【技术实现步骤摘要】
基于模糊PID算法的伴热带加热控制系统及方法
本专利技术属于电网安全控制领域，尤其涉及对SF6断路器伴热带的加热控制。
技术介绍
北方地区冬季环境气温低于-30℃，SF6气体将产生液化，无法熄灭开断情况下的电弧，这将直接影响SF6断路器的开断性能，严重制约SF6断路器的安全运行，进而影响电网的安全运行。故实际生产中需要借助伴热带对罐体进行加热以保证罐内气压。但加热时大多采用恒定功率加热，且加热方式固定不变，检测精度较低，无法根据实际温度控制加热器输出，浪费大量电能。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有对SF6断路器伴热带进行加热时，无法根据实际温度控制加热器输出的问题，现提供基于模糊PID算法的伴热带加热控制系统及方法。基于模糊PID算法的伴热带加热控制系统，包括：单片机处理模块、信号采集模块和模拟控制输出模块，信号采集模块的温度值输出端连接单片机处理模块的温度值输入端，单片机处理模块的加热功率输出端连接模拟控制输出模块的加热功率输入端，信号采集模块用于实时采集伴热带的温度值，单片机处理模块中包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于模糊PID算法的伴热带加热控制系统，其特征在于，包括：单片机处理模块、信号采集模块和模拟控制输出模块，/n信号采集模块的温度值输出端连接单片机处理模块的温度值输入端，单片机处理模块的加热功率输出端连接模拟控制输出模块的加热功率输入端，/n信号采集模块用于实时采集伴热带的温度值，单片机处理模块中包括以下单元：/n判断当前采集的温度值是否达到预定值的单元，/n当温度值未达到预定值时，根据当前采集的温度值输入至模糊PID控制器获得加热功率的单元，/n当温度值达到预定值时，驱动伴热带停止加热的单元。/n

【技术特征摘要】
1.基于模糊PID算法的伴热带加热控制系统，其特征在于，包括：单片机处理模块、信号采集模块和模拟控制输出模块，
信号采集模块的温度值输出端连接单片机处理模块的温度值输入端，单片机处理模块的加热功率输出端连接模拟控制输出模块的加热功率输入端，
信号采集模块用于实时采集伴热带的温度值，单片机处理模块中包括以下单元：
判断当前采集的温度值是否达到预定值的单元，
当温度值未达到预定值时，根据当前采集的温度值输入至模糊PID控制器获得加热功率的单元，
当温度值达到预定值时，驱动伴热带停止加热的单元。


2.根据权利要求1所述的基于模糊PID算法的伴热带加热控制系统，其特征在于，单片机处理模块中还包括参数整定单元：
利用当前时刻t采集的温度值y(t)与预定值y(t)获得当前时刻t的误差e(t)和误差变化率ec,
e(t)＝r(t)-y(t)



其中，e(t1)和e(t2)分别为t1时刻和t2时刻的误差，
利用误差e(t)和误差变化率ec根据模糊算法对PID控制器的比例系数Kp、积分系数Ki和微分系数Kd进行整定。


3.根据权利要求1所述的基于模糊PID算法的伴热带加热控制系统，其特征在于，它还包括键盘与显示模块，
键盘与显示模块包括键盘与显示器，
键盘的信号输出端连接单片机处理模块的设定信号输入端，显示器的显示信号输入端连接单片机处理模块的显示信号输出端。


4.根据权利要求1所述的基于模糊PID算法的伴热带加热控制系统，其特征在于，信号采集模块包括温度传感器、转换电路、A/D转换器和光电隔离电路，
温度传感器的温度信号输出端连接转换电路的信号输入端，转换电路的电压信号输出端连接A/D转换器的模拟信号输入端，A/D转换器的数字信号输出端连接光电隔离电路的信号输入端，光电隔离电路的信号输出端连接单片机处理模块的温度值输入端。


5.根据权利要求1所述的基于模糊PI...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贺千，张洪达，李琳，张德文，兰森，孙巍，于春来，徐敏虎，尚书磊，张朋，梁建权，王悦，孔繁荣，
申请(专利权)人：国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23