يكمن جوهر تحقيق تعويض درجة الحرارة الديناميكية للعدائين المحترفين في إنشاء نموذج استجابة المستشعر واستخدام الخوارزميات لتعويض الأخطاء الناجمة عن التباطؤ الحراري. فيما يلي ثلاثة مخططات تنفيذ هندسية رئيسية:
1. التعويض العكسي للروابط القصورية من الرتبة الأولى (نظرية التحكم الكلاسيكية)
هذا هو المخطط الأساسي والأكثر استخدامًا. تعمل المزدوجات الحرارية عادةً كأنظمة قصور ذاتي من الدرجة الأولى-.
المبدأ: يتم توصيل المرشح العكسي KG−1(s)=KTs+1 في سلسلة في وحدة التحكم، أو يتم استخدام معادلة الفرق للتنبؤ المسبق في المجال المنفصل.
منطق التنفيذ: معايرة ثابت وقت المستشعر T (من خلال اختبار استجابة الخطوة).
قم بإجراء تصفية التمريرات المنخفضة-.
2. تقدير حالة مرشح كالمان
مناسب للسيناريوهات ذات الضوضاء العالية وظروف التشغيل المعقدة، ويمكنه التعامل مع ضوضاء القياس وضوضاء المعالجة في نفس الوقت.
المبدأ: التعامل مع درجة حرارة العداء الساخن كحالة مخفية، من خلال إنشاء نموذج مساحة الحالة-، والجمع بين تقدير المساحة الزمنية السابقة- وقيمة القياس الحالية، ويتم حساب تقدير درجة الحرارة الأمثل بشكل متكرر.
منطق التنفيذ:
تحديثات في الوقت الفعلي-لمصفوفة التغاير وكسب كالمان، مما ينتج عنه تقدير سلس ومتأخر لدرجة الحرارة.
3. تعويض التعلم العميق القائم على LSTM-
مناسب لأنظمة التحكم الذكية في درجة الحرارة -المتطورة ذات الارتباط اللاخطي القوي والمتعدد المتغيرات (على سبيل المثال، تغيرات معدل التدفق التي تؤثر على معاملات نقل الحرارة).
المبدأ: يتم استخدام شبكة الذاكرة طويلة المدى-(LSTM) للتعرف على علاقة التعيين غير الخطية بين تسلسلات درجات الحرارة التاريخية، وطاقة التسخين، وضغط الحقن، وغيرها من البيانات-الأبعاد المتعددة ودرجة حرارة الذوبان الفعلية.
منطق التنفيذ: جمع كمية كبيرة من بيانات الإنتاج الفعلية، بما في ذلك قراءات المستشعر، وتيار التسخين، وموضع المسمار، وما إلى ذلك.
تدريب نموذج LSTM، وإدخال البيانات من الخطوات الزمنية الماضية N، وإخراج تصحيح درجة الحرارة الحالية.
قم بنشر محرك استدلال خفيف الوزن على وحدة تحكم PLC أو وحدة تحكم مضمنة لإخراج قيمة التعويض في الوقت الفعلي.
توصيات التنفيذ الهندسي
اختيار المستشعر وتركيبه:
حدد المزدوجات الحرارية ذات القطر الصغير- والنوع-السريع الاستجابة من النوع J- أو النوع - من النوع K.
تأكد من وجود اتصال كافٍ بين طرف المستشعر والمذاب لتقليل المقاومة الحرارية الناتجة عن فجوات الهواء.
الضبط الذاتي للمعلمة-:
أثناء بدء تشغيل النظام، يتم تنفيذ برنامج "التعريف الذاتي-". من خلال تطبيق اضطراب صغير في الطاقة، فإنه يحدد تلقائيًا ثابت الوقت (TT) في ظل ظروف التشغيل الحالية، والتكيف مع الاختلافات في الخواص الفيزيائية الحرارية للمواد المختلفة (على سبيل المثال، PC مقابل PP).
قيود السلامة:
قد يؤدي التعويض الديناميكي إلى تضخيم ضوضاء التردد العالي-، مما يتسبب في تقلبات حادة في مخرجات التدفئة. يجب تعيين الحدود العلوية والسفلية (التثبيت) وحدود معدل الدوران (تحديد معدل الدوران) لقيمة التعويض لمنع الحمل الزائد للسخان أو تلفه.
توافق الأجهزة:
يوصى باستخدام وحدة التحكم في درجة الحرارة التي تدعم أخذ العينات بسرعة-عالية (أكبر من أو تساوي 100 هرتز) وحساب PID عالي الدقة-(مثل Mould-Masters TempMaster أو صندوق التحكم الذكي في درجة الحرارة من Yudo) لضمان تنفيذ خوارزمية الوقت الفعلي-.
