[发明专利]一种线网反应器的温度调节方法及其系统

说明书

本发明公开了一种线网反应器的温度调节方法及其系统，通过用户设定参数控制功率调节器功率输出，微控制器测量温度，且比较用户给定的温度值与实际的测量温度，再通过控制功率调节器的电流和电压输出，达到温度的精确控制。本发明可以实现稳定的功率调节控制，满足线网反应器不同升温程序不同升温速率的温度控制要求。

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，尤其涉及一种线网反应器的温度调节方法及其系统。

背景技术

煤炭是我国最重要的一次能源，对煤炭热利用过程进行深入的了解，能够为实际工业生产中煤炭的清洁高效利用提供重要的理论基础，线网反应器能够提供较宽泛的升温速率，与实际工业生产过程相近，同时能够有效的抑制二次反应，能够更加真实有效的了解煤热利用过程和机理，广泛的应用于煤炭的研究。

国外从上世纪60年代开始着重发展线网反应器，线网反应器的主体结构经过多次改良，增加了电极水冷，焦油收集及高压改造已满足现阶段的实验要求。然而关于线网反应器的功率调节一直以来都是个比较棘手的问题，清华大学研制的线网反应器仅有几种固定的升温速率，最高升温速率为1000℃/s，不能够进行多段温度程序的调节，上海交通大学研制的线网反应器的极限升温速率为700℃/s，两者分别采用固定PID和位置PID与增量PID结合的方式调节。华中科技大学研制的采用直流电源作为功率调节器的线网反应器的极限升温速率不足400℃/s，申请号为201610425784.1，名称为面向线网反应器的升温速率随意可调的快速加热控制算法的专利，根据硬件性能确定采样速度，能够保证调温过程中超调量小，调节速度快，但是在系统实现控制之前需要确定稳定温度-输出功率之间的函数关系和升温速度-功率匹配之间的函数关系。现阶段线网反应器中线网为一次性使用，线网的更换其性质难免会有变化，目前的线网反应器升温速率控制对其适应性较差，同时线网反应器的控制频率低、不能够多段程序升温和极限升温速率低等都是现存的有待解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供的一种线网反应器的温度调节方法及其系统，实现了稳定的功率调节控制，满足线网反应器不同升温程序不同升温速率的温度控制要求。

本发明提供的一种线网反应器的温度调节方法，其改进之处在于，所述方法包括：

1)微控制器1、人机交互系统2和功率调节器3设备初始化；

2)所述微控制器1确定PID控制参数、线网反应器4的采温参数和允许误差参数；

3)用户通过所述人机交互系统2输入设定参数，所述微控制器1根据所述设定参数控制所述功率调节器3输出功率大小，对所述线网反应器4进行加热；同时，所述微控制器1接收与所述线网反应器4金属线网连接的热电偶5的测量值，通过所述人机交互系统2显示；

4)所述微控制器1采用离散化PID控制，根据用户设定的温度值与所述微控制器1得到的测量值得到的偏差值判断，在一个采温区间内，当所述偏差值小于用户设定的温度阈值时，进行下一个采温周期的采温，否则修改离散化PID中的影响温度变化精度参数误差值后进行下一个采温周期的采温；

5)重复步骤4)，直至达到设定的温度值，结束。

优选的，步骤3)设定参数包括频率、占空比、升温速率、终温和停留时间；

所述升温速率包括1阶段升温速率至n阶段升温速率；

所述终温包括1阶段终温至n阶段终温；

所述停留时间包括1阶段停留时间至n阶段停留时间。

较优选的，步骤4)修改离散化PID中的影响温度变化精度参数误差值的公式包括：