本發(fā)明涉及加熱器控溫，尤其涉及一種基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)生產(chǎn)中，很多原料需要加熱到恒定的溫度后進(jìn)行裝配或處理，以滿足工藝流程需求?，F(xiàn)有加熱器在針對大長徑比空間的加熱過程中，由于加熱單元的加熱面積有限，溫度控制精度不高，而大長徑比的空間長度很大，散熱因素較多，往往會出現(xiàn)局部溫度過高或過低的加熱極不均勻情況，不僅影響了加熱效率和工藝穩(wěn)定性，也增加了設(shè)備的損壞風(fēng)險。同時，還存在加熱速率偏低，能耗過高等問題。

2、因此，如何設(shè)計一種能夠?qū)崿F(xiàn)快速均勻發(fā)熱，防止局部溫度過高或過低的大長徑比線型加熱器的控溫方法，成為本領(lǐng)域當(dāng)前亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、鑒于上述現(xiàn)有存在的問題，提出了本發(fā)明。因此，本發(fā)明提供了一種基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法，用來解決背景技術(shù)中提到的問題。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

4、第一方面，本發(fā)明提供了一種基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法，包括：

5、構(gòu)建線性加熱器，所述加熱器由加熱面、溫度反饋單元、加熱單元和智能控制器組成；

6、所述加熱面接收加熱單元傳遞的溫度信號；

7、所述加熱單元，接收加熱面返回的溫度信號并得到加熱面的實時溫度；

8、通過溫度反饋單元，將加熱單元得到的加熱面的實時溫度發(fā)送至智能控制器；

9、所述智能控制器根據(jù)溫度反饋單元接收到的加熱面的實時溫度，基于鯨魚優(yōu)化粒子群算法，求解得到加熱單元的目標(biāo)電流值，將所述目標(biāo)電流值返回至加熱單元，調(diào)整所述加熱單元的瞬時電流大小。

10、作為本發(fā)明所述的基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述加熱面，包括：

11、所述加熱面為大長徑比線形結(jié)構(gòu)，上表面為工藝接觸面，下表面與加熱單元按照陣列方式連接。

12、作為本發(fā)明所述的基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述加熱單元，包括：

13、所述加熱單元為電阻加熱元件，將加熱單元分為若干個，且按線型陣列布置于加熱面下方；

14、其中，每個加熱單元中都包含溫度反饋單元，加熱單元之間填充有導(dǎo)熱硅脂。

15、作為本發(fā)明所述的基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述溫度反饋單元，包括：

16、所述溫度反饋單元為反饋型熱電偶；

17、一端與加熱單元的工作面緊密接觸，另一端與智能控制器電性連接。

18、作為本發(fā)明所述的基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述基于鯨魚優(yōu)化粒子群算法，包括：

19、將鯨魚算法中的螺旋位置更新模式，融入到粒子群算法的位置更新環(huán)節(jié)。

20、作為本發(fā)明所述的基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法的一種優(yōu)選方案，其中：還包括：

21、位置更新公式表示為：

22、xij(t+1)＝xij(t)+vij(t+1),p＜0.5

23、x(t+1)＝d'·ebl·cos(2πa)+xbest(t),p≥0.5

24、d'＝|xbest(t)-xij(t)|

25、l＝exp(2·cos(π((m-t+1)/m)))

26、

27、其中，p代表概率因子，為區(qū)間[0,1]之間的一個隨機(jī)數(shù)，當(dāng)p<0.5時，粒子使用粒子群方式更新位置，當(dāng)p≥0.5時，粒子使用鯨魚算法的螺旋位置更新模式；a代表收斂因子，由2線性降到0；xbest(t)是當(dāng)前更新位置下得到的最優(yōu)位置向量；xij(t)是當(dāng)前粒子的位置向量，i為行，j為列；b是對數(shù)螺旋線形狀的常數(shù)；m為最大迭代次數(shù)；l為[-1,1]之間隨機(jī)取值，根據(jù)更新位置次數(shù)而變化。

28、作為本發(fā)明所述的基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述智能控制器，包括：

29、智能控制器的加熱模式和溫度控制策略的設(shè)置功能，根據(jù)實際需要調(diào)整加熱方式和溫度控制策略；

30、所述智能控制器還具備過載保護(hù)功能，當(dāng)任一加熱單元的電流超過預(yù)設(shè)的安全閾值時，智能控制器會立即切斷該加熱單元的電源。

31、第二方面，本發(fā)明提供了基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫系統(tǒng)，其包括：

32、加熱面，被配置為接收加熱單元傳遞的溫度信號；

33、加熱單元，被配置為接收加熱面返回的溫度信號并得到加熱面的實時溫度；

34、溫度反饋單元，被配置為將加熱單元得到的加熱面的實時溫度發(fā)送至智能控制器；

35、智能控制器，被配置為根據(jù)溫度反饋單元接收到的加熱面的實時溫度，基于鯨魚優(yōu)化粒子群算法，求解得到加熱單元的目標(biāo)電流值，將所述目標(biāo)電流值返回至加熱單元，調(diào)整所述加熱單元的瞬時電流大小。

36、第三方面，本發(fā)明提供了一種計算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，其中：所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)上述方法的任一步驟。

37、第四方面，本發(fā)明提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其中：所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述方法的任一步驟。

38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，發(fā)明有益效果為：本發(fā)明通過線型陣列排布的帶溫度反饋的加熱單元，實現(xiàn)了對整個大長徑比加熱面的快速均勻加熱，避免了局部溫度過高或過低的問題；智能控制器通過鯨魚優(yōu)化粒子群智能算法對每個加熱單元進(jìn)行單獨精準(zhǔn)控溫，提高了設(shè)備的整體加熱效率和工藝穩(wěn)定性；且在智能控制器中采用了鯨魚優(yōu)化粒子群算法，彌補(bǔ)了粒子群算法中表現(xiàn)出的早熟的陷入局部極值的缺點，增加了粒子的多樣性，從而使溫度控制效果更好。

技術(shù)特征：

1.一種基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法，其特征在于，所述加熱面，包括：

3.如權(quán)利要求2所述的基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法，其特征在于，所述加熱單元，包括：

4.如權(quán)利要求3所述的基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法，其特征在于，所述溫度反饋單元，包括：

5.如權(quán)利要求4所述的基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法，其特征在于，所述基于鯨魚優(yōu)化粒子群算法，包括：

6.如權(quán)利要求5所述的基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法，其特征在于，還包括：

7.如權(quán)利要求6所述的基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法，其特征在于，所述智能控制器，包括：

8.一種基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫系統(tǒng)，基于權(quán)利要求1～7任一所述的基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法，其特征在于，包括：

9.一種計算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，其特征在于：所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)權(quán)利要求1～7任一所述方法的步驟。

10.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其特征在于：所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1～7任一所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于鯨魚優(yōu)化粒子群的線性加熱器控溫方法及系統(tǒng)包括，通過線型陣列排布的帶溫度反饋的加熱單元，實現(xiàn)了對整個大長徑比加熱面的快速均勻加熱，避免了局部溫度過高或過低的問題；智能控制器通過鯨魚優(yōu)化粒子群智能算法對每個加熱單元進(jìn)行單獨精準(zhǔn)控溫，提高了設(shè)備的整體加熱效率和工藝穩(wěn)定性；且在智能控制器中采用了鯨魚優(yōu)化粒子群算法，彌補(bǔ)了粒子群算法中表現(xiàn)出的早熟的陷入局部極值的缺點，增加了粒子的多樣性，從而使溫度控制效果更好。

技術(shù)研發(fā)人員：金涌,朱健平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇慈智科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9