中國計量大學許啟躍獲國家專利權(quán)
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龍圖騰網(wǎng)獲悉中國計量大學申請的專利基于機理參數(shù)在線修正的反應(yīng)量熱系統(tǒng)模型預(yù)測控溫方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán),本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予,授權(quán)公告號為:CN114690636B 。
龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-22發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉:該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為:202210286901.6,技術(shù)領(lǐng)域涉及:G05B13/04;該發(fā)明授權(quán)基于機理參數(shù)在線修正的反應(yīng)量熱系統(tǒng)模型預(yù)測控溫方法是由許啟躍;葉樹亮設(shè)計研發(fā)完成,并于2022-03-22向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。
本基于機理參數(shù)在線修正的反應(yīng)量熱系統(tǒng)模型預(yù)測控溫方法在說明書摘要公布了:本發(fā)明公開了一種基于機理參數(shù)在線修正的反應(yīng)量熱系統(tǒng)模型預(yù)測控溫方法。本發(fā)明基于傳熱分析建立反應(yīng)量熱系統(tǒng)的等效機理參數(shù)模型,用于預(yù)測輸出計算。并利用反應(yīng)量熱儀的通用參數(shù)標定流程同步更新模型參數(shù)初值,在模型預(yù)測控溫過程中結(jié)合實時參數(shù)關(guān)系對比等邏輯在線調(diào)整模型參數(shù)。本發(fā)明溫度控制的平穩(wěn)性顯著提高,有效抑制超調(diào),等溫控制收斂速度增加。在模型參數(shù)在線修正的作用下,對反應(yīng)系統(tǒng)大范圍工況變化的適應(yīng)性提高,降低了預(yù)測模型嚴重失配的影響,并可在實驗完成后給出機理參數(shù)的參考變化趨勢。結(jié)合反應(yīng)量熱系統(tǒng)在線參數(shù)標定流程,無需復(fù)雜或耗時的系統(tǒng)參數(shù)辨識,可以自動更新初始模型參數(shù)。
本發(fā)明授權(quán)基于機理參數(shù)在線修正的反應(yīng)量熱系統(tǒng)模型預(yù)測控溫方法在權(quán)利要求書中公布了:1.基于機理參數(shù)在線修正的反應(yīng)量熱系統(tǒng)模型預(yù)測控溫方法,其特征在于: 1等效機理參數(shù)模型輸出 采用等效機理參數(shù)模型進行預(yù)測輸出,將反應(yīng)量熱系統(tǒng)簡化為一階慣性系統(tǒng),以油浴內(nèi)部溫度To為輸入,樣品溫度Tr為輸出,假設(shè)等效傳熱因子UAe、等效熱慣量為CpMe和等效散熱系數(shù)為α,以Ts為采樣時間,未來第P步的離散化模型如下: 其中k表示當前采樣時刻,因子A和B是等效機理參數(shù)的函數(shù): 2實際輸出延時預(yù)估校正和預(yù)測輸出偏差校正 考慮系統(tǒng)存在純滯后環(huán)節(jié),延時時間為τ,對實際樣品溫度進行延時預(yù)估校正: Tr_pavk=Trk+Tr_mk+τTs-Tr_mk 計算延時預(yù)估校正后的樣品溫度與當前模型預(yù)測輸出值的偏差: ek=Tr_pavk-Tr_mk 3最優(yōu)控制量計算 考慮未來第P步控制目標的最優(yōu)化,當前時刻最優(yōu)控制量為: 其中,Ttraj表示樣品溫度參考軌跡; 4模型參數(shù)初始化及在線修正 在每次實驗的化學反應(yīng)發(fā)生前標定過程執(zhí)行參數(shù)在線初始化得到α0、UAe_0和CpMe_0三個參數(shù)初始值,并在實驗過程的每一步等溫控制中執(zhí)行模型機理參數(shù)UAe、CpMe、α及延時時間τ的在線修正; 為抑制模型失配影響,設(shè)計參數(shù)在線調(diào)整策略;每個采樣控制周期中,等效散熱系數(shù)α調(diào)整量為: dα=-k1r’Tr-Tr_m|Tr| 其中k1為比例系數(shù),r’表示與控制過程階段有關(guān)的調(diào)整速度因子;參數(shù)UAe和CpMe的調(diào)整量為: 式中下標m表示參數(shù)關(guān)系估測值,下標s表示關(guān)系設(shè)置值;k2、k3為比例系數(shù);延時時間τ的調(diào)整量為: dτ=k4sign[Tr_set-TiniTr_m-Tr_pav]...·|Tr_m-Tr_pavdtdTr| 式中k4為比例系數(shù),sign為符號判斷函數(shù),Tr_set為目標溫度,Tini為樣品初始溫度,Tr_pav為延時預(yù)估校正后的實際溫度,t表示時間。
如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù),可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)@麢?quán)人中國計量大學,其通訊地址為:310018 浙江省杭州市下沙高教園區(qū)學源街258號;或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服,聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。
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