电缆载流量循环加热试验中基于符号判别的温度控制方法

摘要

本发明涉及一种电缆载流量循环加热试验中基于符号判别的温度控制方法，将采集的温度、电流进行符号量运算，获得反映当前控温状态的符号量，经符号量判断后更新目标参数，控制调压器电机正反转，实现升降温控制，当温度达到设定状态后，重复进行温度、电流信号的符号量提取，再次控制电机动作，从而实现快速的温度稳定控制过程。此温度控制方法能够实现电缆载流量循环加热试验中电缆导体温度快速稳定到设定值，温度控制过程具有较好的鲁棒性，温度超调和震荡受到抑制，整个控制过程实现简单、运算量少、控制逻辑明确，可以广泛地应用于导体温度控制或有类似需求的缓变参数的恒值控制中。

主权项

一种电缆载流量循环加热试验中基于符号判别的温度控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1）根据电缆种类，调用初始参数设定子程序，在初始参数设定子程序中设定目标温度，电缆截面积，电缆最大承受电流，电缆最小分辨电流，循环次数，升温时间，降温时间，根据电缆截面积选择电流系数，初始参数设定结束；2）循环加热开始按键状态判断，如果没有开始，等待；开始则进入下一步；3）调用AD数据采集及滤波子程序，采集数个瞬时温度取平均得到中值滤波结果，作为温度输入信号使用；采集数个瞬时电流取平均得到中值滤波结果，作为电流输入信号，AD采集结束；4）调用符号量提取子程序，设定温度的符号量判断阈值；设定温度斜率的符号量判断阈值；设定电流的符号量判断阈值；设定电流斜率的符号量判断阈值，根据公式1运算，公式1为其中，x为特征信息变化量，为设定值，为设定值的阈值；“+”表示特征信息大于设定值的上限，“0”表示特征信息处于设定值的上下限范围内，“‑”表示特征信息小于设定值的下限；通过公式1得到温度斜率符号、目标温度符号、电流斜率符号、目标电流符号，分别为，，，5）调用符号量判断子程序，根据公式2进行调压器电机动作符号获取，公式2为OUT(M)=JudgeMotor[INPUT(，，，)]，具体运算过程采用公式3中的三个运算映射完成，公式3为OUT(M)=+=JudgeMotor[(*,*,*,‑)]                  OUT(M)=‑=JudgeMotor[(*,*,*,+)]                   OUT(M)=0=JudgeMotor[(*,*,*,0)]                   根据OUT(M)的输出符号，得到电机的立即动作方式，其中，OUT(M)=+，电机正转；OUT(M)=‑，电机反转；OUT(M)=0，电机停止，*为对于信号符号特征模型中不影响信号符号特征判断的信息项；根据公式4进行目标电流参数修改符号判断，获得CHANGE(I)，公式4为CHANGE(I)=JudgeCurrent[INPUT(，，)]具体运算过程参考公式5中的三个映射完成，公式5为CHANGE(I)=+=JudgeCurrent[(‑,‑,*,0) or (0,‑,*,0)]              CHANGE(I)=0=JudgeCurrent[(*,0,*,0) or (+,‑,*,0) or (‑,+,*,0)]   CHANGE(I)=‑= JudgeCurrent[(+,+,*,0) or (0,+,*,0))]   ；        6）调用参数更新子程序，根据温度稳定时间的快慢要求，设定延时时间，调用参数更新子程序，设定的延时时间，延时时间到则调用参数更新子程序，并复位定时器；延时时间不到则进入步骤7），目标电流更新按照公式6运算赋值过程更新：公式6为，其中，为初始设定的电流值，为当前目标电流值，k表示当前为第k次电流参数更新，为中间变量，MAX[·]为取大值函数，为目标电流值更新过程中的最小分辨电流值，and为“与运算”，目标温度一般在初始参数设定后，不做修改；非要修改时，可重新在每次循环到此位置时重新设定；7）升温时间到否，如果升温时间到则进入下一步降温过程，没有则返回步骤2）；8）进入降温过程：降温过程只需要执行OUT(M)=‑，让调压器电机反转复位至电机初始零限即可，调压器电机降到零限后将会由行程开关保护，将禁止电机反转只允许电机正转；9）降温时间到否，如果降温时间到则进入下一步，没到则返回步骤2）；10）调用初始参数值设定子程序，进行再次初始化设置；11）循环次数到否，如果循环次数到则退出循环加热过程，进入下一步，没有则返回到步骤2）；12）复位操作，调压器电机回到零位，各通电开关处于分闸状态，试验软件复位到初始状态，提示框提示试验过程停止；13）试验结束。