窑炉温度控制方法、系统、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及温度控制技术领域，公开一种窑炉温度控制方法、系统、装置及存储介质。该方法包括：获取窑炉内部的实时温度信息，得到实际温度值；根据实际温度值以及温度预设值预测窑炉内部的温度参考轨迹；根据温度预设值与温度参考轨迹之间的误差以及历史温度控制量计算优化指标参数，对优化指标参数进行滚动优化处理以确定符合预测期望的优化指标参数，以该优化指标参数所对应的温度预设值作为温度预测输出值；根据温度预测输出值计算未来控制量；根据未来控制量计算当前的控制量输出值，根据当前的控制量输出值计算燃气阀门开度控制量，以对窑炉内部的温度进行控制。本实施例基于预测控制原来对窑炉内部温度进行预测，预测精度高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
窑炉温度控制方法、系统、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及温度控制
，尤其是一种窑炉温度控制方法、系统、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]在辊道的烧制工艺中，为了提高陶瓷生产的成品合格率，在生产过程中会根据实际情况给定一条合理的温度烧制曲线，在对温度进行控制的过程中，其窑内实际的温度烧成曲线与给定曲线的拟合程度越高，成品的质量越高。如果辊道窑的温度值不能准确地遵循参考曲线，那么成品陶瓷就会出现许多严重的缺陷，如裂纹和断裂、黑心、烧成不足和过度烧成、釉料色调变化、尺寸变化、平面度缺陷。因此，人们总是希望陶瓷窑炉能够准确地按照给定温度曲线进行，以尽可能满足成品的所有工程要求。不同的控制系统虽然使用的控制器或者控制方法不同，最终目的都是使窑内的温度更准确的拟合烧成曲线，这样烧制的陶瓷制品的品质最高。
[0003]当前陶瓷窑炉温度的控制方法主要以比例
‑
积分
‑
微分(PID)控制方法、开关控制方法、基于规则的控制方法为主，控制对象主要是燃气量，当针对多输入多输出系统时，如果使用传统的控制方法，例如PID控制，就需要添加多个PID控制器完成多变量控制，并且需要对每个控制器进行不同的参数设置和整定，这就要求对控制器的设计对有较强的经验性，同时这些方法缺乏对干扰、大时滞的抑制，同时控制量存在较大波动，难以将窑炉温度精确控制在目标温度，且面对大的干扰时，容易产生较长时间的振荡。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种窑炉温度控制方法、系统、装置及存储介质，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0005]第一方面，提供一种窑炉温度控制方法，包括：
[0006]获取窑炉内部的实时温度信息，得到实际温度值；
[0007]根据实际温度值以及温度预设值预测窑炉内部的温度参考轨迹；
[0008]根据温度预设值与温度参考轨迹之间的误差以及历史温度控制量计算优化指标参数，对优化指标参数进行滚动优化处理以确定符合预测期望的优化指标参数，以该优化指标参数所对应的温度预设值作为温度预测输出值；
[0009]根据温度预测输出值计算未来控制量；
[0010]根据未来控制量计算当前的控制量输出值，根据当前的控制量输出值计算燃气阀门开度控制量，以对窑炉内部的温度进行控制。
[0011]在一些实施例中，所述根据实际温度值以及温度预设值预测窑炉内部的温度参考轨迹，包括：
[0012]设置温度权重系数；
[0013]使用温度权重系数对实际温度值以及温度预设值进行权重运算，计算实际温度值
以及温度预设值的权重运算结果之和，作为温度预测输出值。
[0014]在一些实施例中，所述根据温度预设值与温度参考轨迹之间的误差以及历史温度控制量计算优化指标参数，包括：
[0015]计算温度预设值与温度参考轨迹在预测时域长度内各个时刻的误差平方之和，得到温度误差指标；
[0016]计算加权后历史温度控制量在控制时域长度内各个时刻的平方之和，得到控制量增量指标；
[0017]计算温度误差指标和控制量增量指标之和，作为优化指标参数。
[0018]在一些实施例中，所述对优化指标参数进行滚动优化处理以确定符合预测期望的优化指标参数，包括：
[0019]滚动调整温度预设值，每次调整温度预设值后计算温度预测输出值和优化指标参数；
[0020]比较每次得到的优化指标参数，以各个优化指标参数中的最小值作为符合预测期望的优化指标参数。
[0021]在一些实施例中，所述根据温度预测输出值计算未来控制量，包括：
[0022]通过在线求解diophantine方程，建立温度预测输出值模型；
[0023]忽略待预测时刻的噪声，通过温度预测输出值模型计算未来控制量。
[0024]在一些实施例中，所述根据未来控制量计算当前的控制量输出值，包括：
[0025]根据未来控制量以及预设的比例参数矩阵、输出控制量增量矩阵和滚动优化输入矩阵建立控制量输出模型；
[0026]通过控制量输出模型计算当前的控制量输出值。
[0027]在一些实施例中，所述根据当前的控制量输出值计算燃气阀门开度控制量，包括：
[0028]根据优化指标参数与控制量增量的映射关系，对优化指标参数求取关于控制量增量的偏导数，得到关于控制量增量模型；
[0029]根据控制量增量模型计算燃气阀门开度控制量。
[0030]第二方面，提供一种窑炉温度控制系统，包括：
[0031]获取模块，用于获取窑炉内部的实时温度信息，得到实际温度值；
[0032]轨迹预测模块，用于根据实际温度值以及温度预设值预测窑炉内部的温度参考轨迹；
[0033]预测输出模块，用于根据温度预设值与温度参考轨迹之间的误差以及历史温度控制量计算优化指标参数，对优化指标参数进行滚动优化处理以确定符合预测期望的优化指标参数，以该优化指标参数所对应的温度预设值作为温度预测输出值；
[0034]第一控制量计算模块，用于根据温度预测输出值计算未来控制量；
[0035]第二控制量计算模块，用于根据未来控制量计算当前的控制量输出值，根据当前的控制量输出值计算燃气阀门开度控制量，以对窑炉内部的温度进行控制。
[0036]第三方面，提供一种计算机设备，包括：
[0037]至少一个存储器；
[0038]至少一个处理器；
[0039]所述存储器存储有计算机程序，处理器执行所述计算机程序以实现如第一方面所
述的窑炉温度控制方法。
[0040]第四方面，提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的窑炉温度控制方法。
[0041]本专利技术的有益效果：根据窑炉内部的实时温度和可更新的温度预设值预测窑炉内部的温度参考轨迹，并更新和优化设定参数，引入变量约束，在保持工况稳定的基础上计算合理的控制量，直至得到符合预测期望的控制输出量，以对窑炉内部的温度进行控制，克服人工设定参数导致的不可靠以及不能及时更新参数的缺陷，具有良好的稳定性和鲁棒性。
附图说明
[0042]图1是本公开实施例提供的窑炉温度控制方法的流程图。
[0043]图2是图1中的步骤S200的流程图。
[0044]图3是图1中的步骤S300的流程图之一。
[0045]图4是图1中的步骤S300的流程图之二。
[0046]图5是图1中的步骤S400的流程图。
[0047]图6是图1中的步骤S500的流程图之一。
[0048]图7是图1中的步骤S500的流程图之二。
[0049]图8是本公开实施例提供的窑炉温度控制系统的结构示意图。
[0050]图9是本公开实施例提供的计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0051]为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种窑炉温度控制方法，其特征在于，包括：获取窑炉内部的实时温度信息，得到实际温度值；根据实际温度值以及温度预设值预测窑炉内部的温度参考轨迹；根据温度预设值与温度参考轨迹之间的误差以及历史温度控制量计算优化指标参数，对优化指标参数进行滚动优化处理以确定符合预测期望的优化指标参数，以该优化指标参数所对应的温度预设值作为温度预测输出值；根据温度预测输出值计算未来控制量；根据未来控制量计算当前的控制量输出值，根据当前的控制量输出值计算燃气阀门开度控制量，以对窑炉内部的温度进行控制。2.根据权利要求1所述的窑炉温度控制方法，其特征在于，所述根据实际温度值以及温度预设值预测窑炉内部的温度参考轨迹，包括：设置温度权重系数；使用温度权重系数对实际温度值以及温度预设值进行权重运算，计算实际温度值以及温度预设值的权重运算结果之和，作为温度预测输出值。3.根据权利要求1所述的窑炉温度控制方法，其特征在于，所述根据温度预设值与温度参考轨迹之间的误差以及历史温度控制量计算优化指标参数，包括：计算温度预设值与温度参考轨迹在预测时域长度内各个时刻的误差平方之和，得到温度误差指标；计算加权后历史温度控制量在控制时域长度内各个时刻的平方之和，得到控制量增量指标；计算温度误差指标和控制量增量指标之和，作为优化指标参数。4.根据权利要求1所述的窑炉温度控制方法，其特征在于，所述对优化指标参数进行滚动优化处理以确定符合预测期望的优化指标参数，包括：滚动调整温度预设值，每次调整温度预设值后计算温度预测输出值和优化指标参数；比较每次得到的优化指标参数，以各个优化指标参数中的最小值作为符合预测期望的优化指标参数。5.根据权利要求1所述的窑炉温度控制方法，其特征在于，所述根据温度预测输出值计算未来控制量，包括：通过在线求解diopha...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈静，杨航瞿，肖纯，刘孟杰，杨牧，高嘉伟，游思一郎，
申请(专利权)人：佛山仙湖实验室，
类型：发明
国别省市：