(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111388843.X (22)申请日 2021.11.22 (71)申请人 江苏科技大学 地址 212100 江苏省镇江市丹徒区长晖路 666号 (72)发明人 杜昭平　邹治林　杨晓飞　叶辉　 沈帅　方雨帆　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 徐澍 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种基于事件触发的热风炉拱顶温度控制 系统及控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于事件触发的热风炉 拱顶温度控制系统， 包括： 主温度控制对象的输 出信号传递给主检测变送器； 主检测变送器的输 出信号与标准温度信号整合后分别传递给模糊 滑模控制器、 事件触发器； 事件触发器的输出信 号传递给自适应律优化器； 自适应律优化器的输 出信号传递给模糊滑模控制器； 模糊滑模控制器 的输出信号传递给副控制器； 副控制器的输出信 号传递给执行器； 执行器与气体调节 阀连接； 气 体调节阀的输出信号传递给副检测变送器； 副检 测变送器的输出信号传递给副控制器。 本发明可 以迅速克服外界扰动对系统的影 响， 降低网络传 输时延， 数据包丢失， 网络阻塞等现象的发生概 率， 进而提高系统品质。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114048683 A 2022.02.15 CN 114048683 A 1.一种基于事件触发的热风炉 拱顶温度控制系统， 其特征在于， 包括： 外环模糊滑模控 制回路、 内环控制回路； 所述外环模糊滑模 控制回路包括： 主温度控制对象、 主检测变送器、 主控制器； 所述主控制器包括： 模糊滑模 控制器、 事 件触发器、 自适应律优化器； 所述内环控制回路包括： 副控制器、 执 行器、 气体调节阀、 副检测变送器； 所述主温度控制对象的输出信号传递给所述主检测变送器； 所述主检测变送器的输出 信号与标准温度信号整合后分别传递给所述模糊滑模控制器、 事件触发器； 所述事件触发 器的输出信号传递给所述自适应律优化器； 所述自适应律优化器的输出信号传递给所述模 糊滑模控制器； 所述模糊滑模控制 器的输出信号传递给所述副控制 器； 所述副控制器的输 出信号传递给所述执行器； 所述执行器与所述气体调节阀连接； 所述气体调节阀的输出信 号传递给 所述副检测变送器； 所述副检测变送器的输出信号传递给 所述副控制器。 2.如权利要求1所述的基于事件触发的热风炉拱顶温度控制系统， 其特征在于， 所述主 控制器还包括： 状态观测器； 所述主检测变送器的输出信号传递给所述状态观测器； 所述状 态观测器的信号与所述模糊滑模控制器的输出信号整合后分别传递给所述副控制器、 状态 观测器。 3.一种基于事件触发的热风炉 拱顶温度控制系统 的控制方法， 其特征在于， 包括： 同时 运行的外环模糊控制过程、 内环控制过程； 其中， 所述外环模糊控制过程包括如下步骤： 步骤A1： 主检测变送器获取主温度控制对象的温度， 产生温度信号； 步骤A2： 将温度信号与标准温度信号进行偏差计算， 获取偏差信号； 步骤A3： 模糊滑模控制器 中的滑模面根据偏差信号产生对应的积分滑模面以及积分滑 模面的导数； 事件触发器根据偏差信号判断是否触发事件， 当触发事件时， 事件触发器将接收的偏 差信号作为输出信号输出； 当不触发事 件时， 事件触发器不输出信号； 自适应律优化器根据事件触发器输出的偏差信号计算自适应律， 通过自适应律对模糊 滑模控制器的参数进行优化； 步骤A4： 模糊滑模控制器根据积分滑模面、 积分滑模面的导数以及偏差信号产生模糊 控制信号； 步骤A5： 将模糊控制信号作为主控制信号传递给副控制器； 所述内环控制过程包括如下步骤： 步骤B1： 副检测变送器获取气体调节阀的状态信号； 步骤B2： 副控制器根据主控制信号、 状态信号产生副控制信号； 步骤B3： 执 行器根据副控制信号控制气体调节阀的状态。 4.如权利要求3所述的基于事件触发的热风炉拱顶温度控制系统的控制方法， 其特征 在于， 所述 步骤A3中事 件触发器的触发条件为： 其中， Δek为当前时刻ek(tkh+jh)与上一时刻ek(tkh)的偏差信号； x1(tkh)为上一时刻的 输入信号； Q和N都为权值矩阵， 且要求Q大于N； ε(tkh)为上一时刻自适应系数且满足权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114048683 A 2max表示最大值， ε(tkh‑jh)为上上时刻的自适应系数， 满 足 εm为自适应系数初始值， x1(tkh+jh)是当前时刻的 状态值， arctan为反正切函数， || ·||表示范数， j =1,2,··为正整数， T为主变送器采样时 间。 5.如权利要求3所述的基于事件触发的热风炉拱顶温度控制系统的控制方法， 其特征 在于， 所述积分滑模面的滑模面 函数为： s＝e+ ∫e de 其中， e为偏差信号对应的偏差量。 6.如权利要求3所述的基于事件触发的热风炉拱顶温度控制系统的控制方法， 其特征 在于， 所述自适应律优化器根据事件触发器输出的偏差信号对模糊控制器的参数进行优化 调整。 7.如权利要求3所述的基于事件触发的热风炉拱顶温度控制系统的控制方法， 其特征 在于， 所述A 2中还包括： 状态 观测器根据温度信号、 主控制信号产生补偿信号； 所述步骤A5中： 将模糊滑模控制信号、 补偿信号作为主控制信号传递给副控制器、 状态 观测器。 8.如权利要求3所述的基于事件触发的热风炉拱顶温度控制系统的控制方法， 其特征 在于， 所述状态 观测器的输出信号经 过微分增益后形成补偿信号。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114048683 A 3