[发明专利]一种辐射计温控系统热传递数学模型建立方法

摘要

本发明公开了一种辐射计温控系统热传递模型的建立方法。其包括以下步骤步骤A分析辐射计温控系统热传递数学模型；步骤B获取建模所需数据；步骤C由数据建立接收机的温度传递模型；步骤D由数据建立接收机和加热体共同加热的温度传递模型。该建模方法能够得出接收机和加热体单独的热传递函数的数学模型，对调制系统的PID整定，系统仿真方面等提供有效的模型依据，防止PID参数不合适导致的系统震荡，为高精度温控系统的稳定提供必要的依据。

主权项

一种辐射计温控系统热传递数学模型的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：分析辐射计温控系统热传递数学模型；步骤B：获取建模所需数据；步骤C：由数据建立接收机的温度传递模型；步骤D：由数据建立接收机和加热体共同加热的温度传递模型；所述步骤A：分析辐射计温控系统热传递数学模型，具体包括：步骤A1：分析接收机作为热源时温控系统的热传递数学模型；步骤A2：分析加热体作为热源时温控系统的热传递数学模型；步骤A3：分析接收机和加热体共同作用下，温控系统的热传递数学模型；在步骤A1中，具体包括：依据热力学原理，求得温控系统中接收机的发热量、温控箱温度、外界温度之间相互关系，求得温控箱温度和外界温度的差值与接收机发热量的关系，对该关系进行拉普拉斯变换即可得接收机加热时的传递函数，对该传递函数的阶跃响应进行拉普拉斯反变换，可得接收机热传递效果的数学模型；在步骤A2中，具体包括：依据热力学原理，求得温控系统中加热体的发热量、温控箱温度、外界温度之间相互关系，求得温控箱温度和外界温度的差值与加热体发热量的关系，对该关系进行拉普拉斯变换即可得加热体加热时的传递函数，对该传递函数的阶跃响应进行拉普拉斯反变换，可得接收机热传递效果的数学模型；在步骤A3中，具体包括：依据接收机和加热体的传递函数可知，辐射计系统热传递数学模型为两者传递函数之和；所述步骤A中辐射计温控系统热传递数学模型为G(S)=K1T1*S+1*e-L1*S;]]>步骤A2中加热体作为热源时温控系统的热传递数学模型为G(S)=K2T2*S+1*e-L2*S;]]>步骤A3中接收机和加热体共同作用下，温控系统的热传递数学模型G(S)=K1T1*S+1*e-L1*S+K2T2*S+1*e-L2*S;]]>所述步骤C：由数据建立接收机的温度传递数学模型，具体包括：步骤C1：确定温度传递函数的延时常数τ1；步骤C2：确定系统增益K1和时间常数T1；在步骤C1中，具体包括：依据温控箱的温度数据T1i，求出温度曲线T1i的斜率，查找斜率的最大值，在斜率最大值处做该曲线的切线，该切线与X轴相交的值即为传递函数的延时常数τ1；在步骤C2中，具体包括：取出T1i中τ1后的数据，对该数据进行数据拟合辨识，求的传递函数系统的增益K1及时间常数T1。