基于廣義切線混沌法的“恒溫箱”控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種恒溫箱控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 如今中國淋浴房有比較大的市場發(fā)展前景。首先，樓市的調(diào)控政策給衛(wèi)浴行業(yè)帶 來變革的渠道，促使衛(wèi)浴的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)；其次，衛(wèi)浴產(chǎn)品在中國的二=級(jí)城市市場占 有率低，城鎮(zhèn)居民的生活水平及消費(fèi)能力快速提高，開拓運(yùn)些市場可W帶動(dòng)衛(wèi)浴行業(yè)的發(fā) 展；再者，中國的衛(wèi)浴行業(yè)形成了一定的衛(wèi)浴市場格局，導(dǎo)致衛(wèi)浴行業(yè)迅速發(fā)展；最后，發(fā) 達(dá)國家衛(wèi)浴制造基地轉(zhuǎn)移到中國，推動(dòng)了我國衛(wèi)浴行業(yè)整體水平的提高。
[0003] 太陽能熱水器由于安全、環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)，在人們?nèi)粘Ｉ钪兄饾u普及，給人們的 生活帶來了許多便利。目前用戶使用的太陽能熱水器在淋浴前需要放冷水，淋浴過程中出 水溫度由于水壓變化等因素影響容易變化，給用戶造成不便，且造成水力資源浪費(fèi)。而采用 電熱水器進(jìn)行淋浴，需要電能，不能充分利用綠色太陽能。針對(duì)W上二者的優(yōu)點(diǎn)，提出了淋 浴用"恒溫箱"的控制裝置，該裝置是太陽能熱水器與電熱水器進(jìn)行結(jié)合的一個(gè)產(chǎn)物，它能 夠讓用戶連續(xù)不斷的用到適合自己使用溫度的水，給居民生活帶來方便，節(jié)約能源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，工作性能好的基于廣義切線混濁法的 "恒溫箱"控制裝置。 陽0化]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：
[0006] 一種基于廣義切線混濁法的"恒溫箱"控制裝置，其特征是：包括淋浴用恒溫箱，恒 溫箱上設(shè)置集成有單片機(jī)內(nèi)核的智能控制片上系統(tǒng)，智能控制片上系統(tǒng)與溫度傳感器、水 位傳感器、輔助電加熱器、漏電保護(hù)開關(guān)、防干燒模塊、監(jiān)控面板模塊、電磁閥模塊連接；溫 度傳感器置于水箱底端，水位傳感器采用多級(jí)導(dǎo)電式水位傳感器，電加熱器底端低于20% 水位的位置，漏電保護(hù)開關(guān)與插頭連成一體。
[0007] 本實(shí)用新型所述的一種基于廣義切線混濁法的"恒溫箱"控制裝置的有益效果主 要表現(xiàn)在： 陽00引 （1)成本低、功能強(qiáng)
[0009] 采用廉價(jià)的數(shù)字溫度傳感器、水位傳感器等。采用帶有單片機(jī)內(nèi)核的智能控制系 統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息處理，具有高性價(jià)比。
[0010] (2)溫度控制精確
[0011] 本實(shí)用新型利用數(shù)字式溫度傳感器采集溫度數(shù)字信息，通過基于廣義切線混濁法 的PID控制算法進(jìn)行水溫控制，從而能夠精確控制水溫。
[0012] 做減少能耗
[0013] 本實(shí)用新型一方面充分利用綠色能源太陽能，避免消耗電能，節(jié)約能耗；另一方面 通過對(duì)溫度的精確控制，避免了不必要的能量損耗。
[0014] (4)智能化程度高
[0015] 本實(shí)用新型的智能控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)溫度、水位等智能化的測控。
【附圖說明】
[0016] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0017] 圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2是本實(shí)用新型控制部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖3是廣義切線混濁法優(yōu)化PID控制器參數(shù)的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 一種基于廣義切線混濁法的"恒溫箱"控制裝置，包括淋浴用恒溫箱1，恒溫箱上 設(shè)置集成有單片機(jī)內(nèi)核的智能控制片上系統(tǒng)2,智能控制片上系統(tǒng)與溫度傳感器3、水位傳 感器4、輔助電加熱器5、漏電保護(hù)開關(guān)6、防干燒模塊7、監(jiān)控面板模塊8、電磁閥模塊9連 接；溫度傳感器置于水箱底端，水位傳感器采用多級(jí)導(dǎo)電式水位傳感器，電加熱器底端低于 20%水位的位置，漏電保護(hù)開關(guān)與插頭連成一體。
[0021] 一方面當(dāng)輔助電加熱功能啟用時(shí)，漏電保護(hù)開關(guān)起到漏電保護(hù)作用，漏電保護(hù)開 關(guān)與插頭連成一體，漏電檢測電路正常情況下輸出低電平，漏電時(shí)輸出高電平，控制電路可 控娃導(dǎo)通，繼電器線圈吸合，切斷主電路電源，另一方面，當(dāng)輔助電加熱功能不起作用時(shí)，切 斷輔助電加熱線路。防干燒模塊，當(dāng)水位低于20%且水溫超過93°C時(shí)，將禁用輔助電加熱 功能。智能控制器內(nèi)核采用單片機(jī)進(jìn)行控制。
[0022] 水溫的調(diào)控有=種模式。模式一：當(dāng)太陽能熱水器中水溫大于某一閥值時(shí)，水溫調(diào) 控采用冷熱水混合控制模式；模式二：當(dāng)太陽能熱水器中水溫小于某一閥值時(shí)，水溫調(diào)控 采用直接放冷水進(jìn)行輔助電加熱；模式=:當(dāng)太陽能熱水器中水溫介于模式一和模式二水 溫之間時(shí)，水溫調(diào)控采用直接放太陽能熱水器中水進(jìn)行輔助電加熱。智能控制器對(duì)"恒溫 箱"進(jìn)行測控，水溫調(diào)控模式一冷熱水混合控制采用基于廣義切線混濁法的PID控制算法， 運(yùn)用廣義切線混濁法對(duì)PID控制算法=個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，把獲得的=個(gè)參數(shù)運(yùn)用到PID控 制算法中進(jìn)行水溫調(diào)控。
[0023]如圖3所示，是廣義切線混濁法優(yōu)化PID控制器參數(shù)的流程圖，其具體步驟如下： (1)初始化廣義切線混濁算法參數(shù).設(shè)定種群大小M，捜索空間維數(shù)D = 3,迭代次數(shù)N，捜 索空間范圍Id，F(xiàn)d，其中=[cvr，...，cn】，町=i/rv/'r'，...，/r']，混濁算子初始值X。，迭 代次數(shù)Nc，混濁映射的控制參數(shù)U，目標(biāo)函數(shù)相關(guān)參數(shù)，新空間區(qū)域相關(guān)參數(shù)；(2)采用混濁 算子產(chǎn)生初始的個(gè)體位置Xi= [X。，X21，. . .，xj (1《i《M) ; (3)根據(jù)適應(yīng)度函數(shù)計(jì)算個(gè) 體的適應(yīng)度值，并把適應(yīng)度值作為當(dāng)前個(gè)體的極值地est (記為Pi= (P li,化i, . . .，PDi))，找 出當(dāng)前適應(yīng)度最小值作為整個(gè)種群最優(yōu)解濁est (記為gi= (gii, g2i,. . .，gj) ; (4)計(jì)算個(gè) 體的交點(diǎn)位置；（5)根據(jù)求得的交點(diǎn)和切點(diǎn)構(gòu)建新的捜索空間區(qū)域.利用混濁算子在新的 區(qū)域進(jìn)行尋優(yōu)，計(jì)算個(gè)體極值，并更新個(gè)體極值和全局極值；(6)復(fù)制和變異.按照一定的 概率對(duì)群體中性能較好的個(gè)體進(jìn)行復(fù)制和性能差的個(gè)體進(jìn)行變異；（7)判斷是否達(dá)到最大 迭代次數(shù)或優(yōu)化的終止條件，如達(dá)到則此次循環(huán)終止，輸出PID =個(gè)參數(shù)，否則返回步驟4。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于廣義切線混沌法的"恒溫箱"控制裝置，其特征是：包括淋浴用恒溫箱，恒 溫箱上設(shè)置集成有單片機(jī)內(nèi)核的智能控制片上系統(tǒng)，智能控制片上系統(tǒng)與溫度傳感器、水 位傳感器、輔助電加熱器、漏電保護(hù)開關(guān)、防干燒模塊、監(jiān)控面板模塊、電磁閥模塊連接；溫 度傳感器置于水箱底端，水位傳感器采用多級(jí)導(dǎo)電式水位傳感器，電加熱器底端低于20% 水位的位置，漏電保護(hù)開關(guān)與插頭連成一體。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于廣義切線混沌法的“恒溫箱”控制裝置，包括淋浴用恒溫箱，恒溫箱上設(shè)置集成有單片機(jī)內(nèi)核的智能控制片上系統(tǒng)，智能控制片上系統(tǒng)與溫度傳感器、水位傳感器、輔助電加熱器、漏電保護(hù)開關(guān)、防干燒模塊、監(jiān)控面板模塊、電磁閥模塊連接；溫度傳感器置于水箱底端，水位傳感器采用多級(jí)導(dǎo)電式水位傳感器，電加熱器底端低于20%水位的位置，漏電保護(hù)開關(guān)與插頭連成一體。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，工作性能好。
【IPC分類】F24J2/40, F24J2/00
【公開號(hào)】CN204830534
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520566775
【發(fā)明人】劉明, 華亮, 吳曉, 邱愛兵, 周俊, 盛蘇英, 羅來武, 季霆, 戴偉, 陳娟
【申請(qǐng)人】南通大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月31日