Спосіб керування профілем температурного поля багатозонного об'єкта та пристрій для його реалізації

Abstract

Винахід відноситься до систем керування профілем температурного поля об'єктів із значним тепловим зв'язком між зонами регулювання температури, зокрема, термоелектричного перетворювача з керованим профілем температурного поля (ТЕП з КПТП). Полягає у вимірюванні поточної температури всіх зон, визначенні їх відхилення від заданої та його подачі на вхід навченої нейронної мережі (НМ), яка визначає необхідні зміни потужності нагрівачів зон. На додаткові входи НМ подають поточні температури всіх зон об'єкта, а при навчанні НМ вектори навчальної вибірки містять задані випадковим чином прирости потужності нагрівачів зон і відповідні, експериментально знайдені прирости температури та її поточні значення. Пристрій складається з давачів температури нагрівачів всіх зон, підключених до входів багатоканальної вимірювальної підсистеми (БВП), виходи якої підключені до входів блоків віднімання, інші входи останніх підключені до виходів блоку задания температури зон (БЗТЗ), а виходи - до входів НМ, виходи якої підключені до входів блоків керування потужністю нагрівачів зон. В пристрій введено блок задания приростів потужності нагрівачів, вихід якого підключено до входу керування БЗТЗ, і блок навчання НМ, причому під час навчання НМ її виходи підключені лише до входів блоку навчання нейронної мережі, другі входи якого підключені до входів блоків керування потужністю нагрівачів всіх зон і виходів блоку задания приростів потужності, а виходи БВП підключені теж до додаткових входів НМ та додаткових входів БЗТЗ. Запропонований спосіб керування профілем температурного поля багатозонного об'єкта та пристрій для його реалізації забезпечують, порівняно з прототипом, значно вищу якість керування (меншу кількість ітераційних циклів, необхідних для входження в межі допуску на профіль температурного поля об'єкта, зокрема, ТЕП з КПТП) навіть при значних змінах профілю температурного поля (коли проявляються недоліки прототипу, викликані нелінійними залежностями між приростами потужності та приростами температури). Цей спосіб може значно покращити експлуатаційні властивості ТЕП з КПТП, зокрема, зменшити час його реакції на зміни зовнішнього профілю температурного поля. Запропонований спосіб може знайти використання при керуванні профілем температурного поля багатозонними печами, наприклад, термообробки фарфорових виробів.