[发明专利]一种烤箱控制系统及其温控方法

权利要求书

1.一种烤箱控制系统的温控方法，烤箱控制系统包括控制端，其特征在于，所述温控方法包括：

所述控制端构建烤箱温度预测模型；

控制端根据所述温度预测模型，周期性的对烤箱温度进行预测，并根据预测的温度和目标温度控制烤箱的输入参数。

2.根据权利要求1所述的一种烤箱控制系统的温控方法，其特征在于，所述构建烤箱温度预测模型包括：

控制端设定含有未知状态参数的温度预测模型；

控制端获取烤箱输入参数和温度参数，根据所述输入参数和温度参数拟合得到温度预测模型的状态参数。

3.根据权利要求2所述的一种烤箱控制系统的温控方法，其特征在于，所温度预测模型为：

X_K+1＝AX_K+Bu_K+d_K；

Y_K＝CX_K+Du_K；

其中，X_K+1为烤箱第K+1取样周期的状态向量，X_K为烤箱第K取样周期的状态向量，Y_K为烤箱第K取样周期的温度参数，u_K为烤箱第K取样周期的输入参数，d_K为烤箱第K取样周期的扰动向量；A、B、C和D为温度预测模型的状态参数。

4.根据权利要求3所述的一种烤箱控制系统的温控方法，其特征在于，控制端采用PID控制单元和温度预测模型共同控制烤箱的输入参数，所述输入参数通过公式u_K＝u_k^PID+u_k^MP得到；其中，u_K为第K取样周期烤箱输入参数，u_k^PID为第K取样周期PID控制器的输出参数，u_k^MP为第K取样周期温度预测模型的输出参数；

优选的，所述输出参数包括电压值。

5.根据权利要求4所述的一种烤箱控制系统的温控方法，其特征在于，根据温度预测模型，周期性的对烤箱温度进行预测，包括对PID控制器的输出参数u_k^PID进行计算得到烤箱相应温度；其中，通过以下公式得到烤箱相应温度；

Y_K＝CX_K+Du_K^PID。

6.根据权利要求5所述的一种烤箱控制系统的温控方法，其特征在于，所述根据预测的温度和目标温度控制烤箱的输入参数包括：计算所述烤箱相应温度与目标温度的误差值，根据所述误差值计算温度预测模型的输出参数。

7.根据权利要求6所述的一种烤箱控制系统的温控方法，其特征在于，通过公式得到所述误差值，通过公式得到温度预测模型的输出参数；其中，为误差值,k_p为比例系数,k_d为微分系数,k_i为积分系数。

8.根据权利要求6或7所述的一种烤箱控制系统的温控方法，其特征在于，烤箱采用波动温度曲线加热，烤箱加热过程中，控制端由温度曲线获取每一取样周期相应的温度，并设定为目标温度，根据该目标温度确定温度预测模型的输出参数。

9.一种采用上述权利要求1-8任一所述温控方法的烤箱控制系统，其特征在于，包括：

模型优化单元，用于获取烤箱输入参数和烤箱温度参数，并进行数据拟合处理得到温度预测模型的状态参数；

模型预测单元，用于根据所述状态参数建立温度预测模型，预测烤箱温度，确定模型预测单元的输出参数。

10.根据权利要求9所述的一种烤箱控制系统，其特征在于，包括PID控制单元，模型预测单元用于根据PID控制单元输出参数预测对应的烤箱温度，并根据预测的烤箱温度与目标温度的差值，确定模型预测单元的输出参数。