專利名稱：：一種檢測熱設(shè)備內(nèi)部溫度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種監(jiān)測熱設(shè)備內(nèi)部溫度及其分布的方法。
背景技術(shù)：
：工業(yè)生產(chǎn)中的很多設(shè)備都與熱過程有關(guān)，這些設(shè)備通常被稱為熱設(shè)備。熱設(shè)備內(nèi)部的溫度及其分布包含設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的重要信息。由于在許多情況下，熱設(shè)備的內(nèi)部溫度及其分布不便或難以直接測量，如何準(zhǔn)確獲得熱設(shè)備內(nèi)部溫度信息一直是熱工過程測試及狀態(tài)監(jiān)測
技術(shù)領(lǐng)域：
的重要課題之一。采用反演方法確定熱設(shè)備內(nèi)部溫度，是解決該問題的一種較為有效的方法。該方法將熱設(shè)備內(nèi)部溫度檢測問題歸結(jié)為一類傳熱學(xué)反問題，根據(jù)能夠通過直接測量獲得的相關(guān)溫度(如熱設(shè)備外表面等處的溫度)，結(jié)合傳熱反問題方法來反演熱設(shè)備的內(nèi)部溫度及其分布。其中，建立有效的傳熱學(xué)反問題求解方法，是采用反演方法檢測熱設(shè)備內(nèi)部溫度的關(guān)鍵。優(yōu)化方法是目前求解各類傳熱學(xué)反問題的基本求解方法。其中，共軛梯度法(CGM)、Levenberg-Marquardt(L-M)法以及最速下降法(SDM)等已經(jīng)在傳熱學(xué)反問題求解中得到了廣泛應(yīng)用。采用各類基于梯度的優(yōu)化算法求解傳熱學(xué)反問題，容易陷入局部極值，其解對初始猜測值也有嚴(yán)重的依賴性。傳熱學(xué)反問題通常是Hadamard意義下的不適定(Ill-Posed)問題。這種不適定性主要表現(xiàn)在兩個方面一方面，反問題中的輸入信息往往是欠定的或者是超定的，進(jìn)而導(dǎo)致反問題的解非唯一或不存在嚴(yán)格意義上的解；另一方面，傳熱學(xué)反問題的解對輸入信息往往不具有連續(xù)依賴性，輸入數(shù)據(jù)的觀測誤差極有可能在反演過程中被顯著地放大，從而導(dǎo)致反演過程的不穩(wěn)定。此外，從本質(zhì)上講，傳熱學(xué)反問題又是一類推理問題，即由傳熱系統(tǒng)的部分觀測結(jié)果到系統(tǒng)定解條件的一種反向推理問題，推理的直接證據(jù)來源于對實(shí)際傳熱系統(tǒng)的觀測。至少，從實(shí)際系統(tǒng)中得到的觀測信息不可避免地包含著干擾噪聲，并具有一定的觀測誤差和一定的不完整性，從而導(dǎo)致了推理證據(jù)的某種不確定性。所以，實(shí)際的傳熱學(xué)反問題是一類不確定性推理問題。目前所開展的傳熱學(xué)反問題研究方法均可歸結(jié)為精確推理方法范疇，對于處理具有不適定性和不確定性的推理問題所固有的局限性十分明顯。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，提供一種具有良好抗不適定性、能夠有效地克服內(nèi)部溫度反演結(jié)果對初始猜測值的嚴(yán)重依賴性、同時還能夠有效地抑制內(nèi)部溫度反演過程中存在的誤差放大現(xiàn)象的檢測熱設(shè)備內(nèi)部溫度的方法。實(shí)現(xiàn)所述發(fā)明目的技術(shù)方案是這樣一種檢測熱設(shè)備內(nèi)部溫度的方法，該檢測方法包括如下步驟；其中，與現(xiàn)有技術(shù)相同步驟有(一)對熱設(shè)備內(nèi)部溫度檢測問題進(jìn)行初始化處理，通過初始化處理，設(shè)定反演過程迭代次數(shù)標(biāo)識A:的初值為^:二0，根據(jù)熱設(shè)備待檢測溫度區(qū)間和可檢測溫度區(qū)間的位置，確定傳熱問題的求解區(qū)域/2及其邊界，該邊界具體包括給定邊界條件的第一邊界r;和第二邊界尸2、該求解區(qū)域的待檢測邊界/1，以及該求解區(qū)域的溫度的可測量邊界/;,建立該求解區(qū)域的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程模型，給定待檢測邊界/l上的待檢測溫度《的初始猜測值7和可測量邊界/;上各測點(diǎn)7'處的溫度的實(shí)際測量值^/;其中，！'=7,2,w;_/=7,2,";"為可測量邊界/;上設(shè)置的溫度測點(diǎn)數(shù)目(二)根據(jù)已知的該待檢測溫度《的第A:次猜測值7氣，構(gòu)造待檢測邊界廠3的邊界條件，采用數(shù)值解法求解傳熱學(xué)的正問題，獲得可測量邊界/;溫度的計算結(jié)果f/7';本發(fā)明改進(jìn)的步驟是(三)利用獲得的可測量邊界/;溫度的計算結(jié)果t"，產(chǎn)生可測量邊界/;上各測點(diǎn)/處的溫度誤差^，若該溫度誤差^滿足迭代停止條件，則反演迭代過程結(jié)束，并以前述的待檢測溫度的《窠A:次猜測值7、作為熱設(shè)備內(nèi)部溫度的檢測結(jié)果；反之，則進(jìn)入步驟(四)；所述迭代停止條件為te/^S，其中，S為預(yù)定的溫度誤差閾值，且5>0;(四)對于可測量邊界/;上的各測點(diǎn)/，設(shè)置與溫度誤差^/對應(yīng)的溫度調(diào)整分量Zl^，通過選擇模糊子集、模糊子集的隸屬度函數(shù)A和模糊推理規(guī)則，對可測量邊界/;上各測點(diǎn)7處的溫度誤差~和對應(yīng)的溫度調(diào)整分量分別進(jìn)行模糊化處理,建立與可測量邊界廠4上各測點(diǎn)7'對應(yīng)的一維模糊推理單元組(F^，F(xiàn)/2，...，F(xiàn)i")，經(jīng)過模糊推理產(chǎn)生與可測量邊界/;上各測點(diǎn)y對應(yīng)的溫度調(diào)整分量d^的值；(五)確定溫度調(diào)整分量^^對于各待檢測點(diǎn)Z'處溫度補(bǔ)償量d《的權(quán)值W,j，通過對該一維模糊推理單元組(，F(xiàn)i2，...，輸出的溫度調(diào)整分量dWy進(jìn)行加權(quán)綜合，獲得各待檢測點(diǎn)/的溫度補(bǔ)償量d《，并利用該溫度補(bǔ)償量J《對待檢測溫度f的第A:次猜測值7~進(jìn)行修正，產(chǎn)生待檢測溫度f的第^:+1次猜測值？^+~;(六)以產(chǎn)生的待檢測溫度6的第t+l次猜測值f;替代待檢測溫度6的第A次猜測值7~，并作為求解區(qū)域/3待檢測邊界/^的邊界條件，同時對迭代次數(shù)標(biāo)識A:進(jìn)行更新，轉(zhuǎn)入步驟(二)。從方案中可以看出，與現(xiàn)有的基于精確推理的熱設(shè)備內(nèi)部溫度反演方法不同，本發(fā)明將熱設(shè)備內(nèi)部溫度的檢測問題歸結(jié)為由熱設(shè)備外部溫度觀測信息到內(nèi)部溫度信息的模糊推理問題，通過模糊反演來獲得熱設(shè)備內(nèi)部溫度及其分布。據(jù)此，本發(fā)明建立了一種基于模糊推理的傳熱學(xué)反問題求解方案，在此基礎(chǔ)上提供了一種基于模糊反演的檢測熱設(shè)備內(nèi)部溫度的方法。由于模糊推理有對輸入信息具有明顯的抗干擾能力，推理過程具有良好的魯棒性和容錯能力；能夠有效利用不精確、不確定和不完備信息進(jìn)行推理和決策的特點(diǎn)，所以，與現(xiàn)有的基于精確推理的熱設(shè)備內(nèi)部溫度反演方法相比較，本發(fā)明方法不但具有良好的抗不適定性，能夠有效地克服內(nèi)部溫度反演結(jié)果對初始猜測值的嚴(yán)重依賴性，同時還能夠有效地抑制內(nèi)部溫度反演過程中的存在的誤差放大現(xiàn)象。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖1為本發(fā)明方法的流程圖圖2為傳熱問題求解區(qū)域示意圖圖3為模糊子集的隸屬度函數(shù)圖圖4為本發(fā)明方法在不同初始猜測值下的反演結(jié)果圖5為L-M方法在不同初始猜測值下的反演結(jié)果圖6為標(biāo)準(zhǔn)差0"=0.01時兩種方法反演結(jié)果比較圖7為標(biāo)準(zhǔn)差a=0.03時兩種方法反演結(jié)果比較具體實(shí)施例方式一種檢測熱設(shè)備內(nèi)部溫度的方法，該方法包括如下步驟(參考圖l):(一)對熱設(shè)備內(nèi)部溫度檢測問題進(jìn)行初始化處理，通過初始化處理，設(shè)定反演過程迭代次數(shù)標(biāo)識A:的初值為A:-O，根據(jù)熱設(shè)備待檢測溫度區(qū)間和可檢測溫度區(qū)間的位置，確定傳熱問題的求解區(qū)域/2及其邊界(參考圖2)，該邊界具體包括給定邊界條件的第一邊界/]和第二邊界尸2、該求解區(qū)域的待檢測邊界^，以及該求解區(qū)域的溫度的可測量邊界/;，建立該求解區(qū)域的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程模型，給定待檢測邊界/l上的待檢測溫度《的初始猜測值r和可測量邊界廠4上各測點(diǎn)_/處的溫度的實(shí)際測量值^/，其中，/=門入…，"；_/=/,2,"(下同)；w為可測量邊界/;上設(shè)置的溫度測點(diǎn)數(shù)目；(二)根據(jù)巳知的該待檢測溫度《的第A次猜測值7、'，構(gòu)造待檢測邊界廠j的邊界條件，采用數(shù)值解法求解傳熱學(xué)的正問題，獲得可測量邊界/;溫度的計算結(jié)果^^;(三)利用獲得的可測量邊界/;溫度的計算結(jié)果f/;'，產(chǎn)生可測量邊界/;上各測點(diǎn)y處的溫度誤差^.，即^=一6，若該溫度誤差^滿足迭代停止條件，則反演迭代過程結(jié)束，并以前述的待檢測溫度《的第A:次猜測值？^作為熱設(shè)備內(nèi)部溫度的檢測結(jié)果；反之，則進(jìn)入步驟(四)；所述迭代停止條件為1>/SS式(1)式(1)中，S為預(yù)定的溫度誤差閾值，且￡>0;(四)對于可測量邊界/;上的各測點(diǎn),設(shè)置與溫度誤差^對應(yīng)的溫度調(diào)整分量zi.，通過選擇模糊子集、模糊子集的隸屬度函數(shù)A和模糊推理規(guī)則，對可測量邊界〔上各測點(diǎn)處的溫度誤差~和對應(yīng)的溫度調(diào)整分量分別進(jìn)行模糊化處理，建立與可測量邊界廠4上各測點(diǎn)_/對應(yīng)的一維模糊推理單元組(F^，F(xiàn)i^，...，F(xiàn)i)，經(jīng)過模糊推理產(chǎn)生與可測量邊界/;上各測點(diǎn)y對應(yīng)的溫度調(diào)整分量^",的值；(五)確定溫度調(diào)整分量^w,對于各待檢測點(diǎn)f處溫度補(bǔ)償量zl《的權(quán)值Wu，通過對該一維模糊推理單元組(Fi^，F(xiàn)72，...，輸出的溫度調(diào)整分量zl^.進(jìn)行加權(quán)綜合，獲得各待檢測點(diǎn)/的溫度補(bǔ)償量^《，并利用該溫度補(bǔ)償量」《對待檢測溫度《的第A:次猜測值7~進(jìn)行修正，產(chǎn)生待檢測溫度《的第&+1次猜測值7"~;t;7(六)以產(chǎn)生的待檢測溫度《的第*+1次猜測值纟/替代待檢測溫度《的第A:次猜測值7~，并作為求解區(qū)域/2待檢測邊界r;的邊界條件，同時對迭代次數(shù)標(biāo)識A:進(jìn)行更新，即取A:-A:+1，轉(zhuǎn)入步驟(二)。進(jìn)一步講，本發(fā)明在步驟(一)中所說的根據(jù)熱設(shè)備待檢測溫度區(qū)間和可檢測溫度區(qū)間的位置，確定傳熱問題的求解區(qū)域/2及其邊界，需要保證待檢測的溫度點(diǎn)Z處于求解區(qū)域/3的待檢測邊界/;之上；同時，還要保證求解區(qū)域/2的可測量邊界/;上的各測點(diǎn)y處的溫度可以直接測量；本發(fā)明在步驟(一)中所說的求解區(qū)域"的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程模型，包括求解區(qū)域/2內(nèi)溫度的控制方程和第一邊界廠7和第二邊界/^上的邊界條件，該求解區(qū)域"內(nèi)溫度的控制方程為式(2)中的X和y為該二維系統(tǒng)的坐標(biāo)，"JC，y)為求解區(qū)域^內(nèi)點(diǎn)空間點(diǎn)(x，;;)處的溫度。進(jìn)一步講，在本發(fā)明的(四)中所述的一維模糊推理單元組(尸^，尸及2，...，F(xiàn)/)，包括w個分別與可測量邊界/;上各測點(diǎn)y對應(yīng)的一維模糊推理單元Fi^;該一維模糊推理單元F/^.的輸入為溫度誤差^，輸出為溫度調(diào)整分量zlw"將溫度誤差^和溫度調(diào)整分量^",分成7級，即溫度誤差~和溫度調(diào)整分量經(jīng)過量化后的論域X為55少2式(2)X={-3,-2,-/，0,+7，+2,+3}式(3)溫度誤差^的模糊子集￡,和溫度調(diào)整分量^",.的模糊子集U,分別取為:￡={肌層，肌za尸s,亂尸5}式(4)={肌層，肌尸S,肌尸5}式(5)其中，A為"負(fù)大"，iVM為"負(fù)中"，iVS為"負(fù)小"，ZO為"零"，尸S為"正小"，尸M為"正中"，尸5為"正大"；各模糊子集(a^,iVM,ivs,zaM,P仏/^}的隸屬函數(shù)//選用三角形函數(shù)(參考圖3)，一維模糊推理單元Fi,采用if-then規(guī)則進(jìn)行模糊推理，對應(yīng)的模糊推理規(guī)則見表1;表lF」R,的模糊推理規(guī)則表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>然后，根據(jù)一維模糊推理單元F^產(chǎn)生模糊推理的結(jié)果，采用重心法確定與可測量邊界/;上各測點(diǎn)y對應(yīng)的溫度調(diào)整分量d^。進(jìn)一步講，在本發(fā)明的步驟(五)中所述的溫度調(diào)整分量^^對于各待檢測點(diǎn)/處溫度補(bǔ)償量^《的權(quán)值W,j，按式(6)確定式(6)其中/=7,2，…，my=7,2,w(下同)；式(6)中的、.代表待檢測邊界/l上各待檢測點(diǎn)/到可測量邊界/;上各測點(diǎn)/之間的空間距離；在步驟(五)中所述的各待檢測點(diǎn)；處的溫度補(bǔ)償量^1《，通過対溫度調(diào)整分量d^進(jìn)行加權(quán)綜合獲得，艮P:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>式(7)乂w根據(jù)各待檢測點(diǎn)/處的溫度補(bǔ)償量」f，按式(8)對待檢測溫度《的第A:次猜測值？^'進(jìn)行修正，產(chǎn)生待檢測溫度《的第A+1次猜測值^"^:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>下面給出一個采用本發(fā)明方法檢測熱設(shè)備內(nèi)部溫度的試驗驗證實(shí)例，并用對比的方法說明本發(fā)明的優(yōu)越性。在驗證實(shí)例中，傳熱問題的求解區(qū)域/2為一常物性、無內(nèi)熱源的矩形求解區(qū)域，該求解區(qū)域的在直角坐標(biāo)系中的范圍為0Sx《fl及0S^《6;其中，a=0.3m，6=0.12/。該求解區(qū)域的邊界的具體位置分別為給定邊界條件的第一邊界/]:;c-O及0^y^6給定邊界條件的第二邊界廠2待檢測邊界/^:可測量邊界/;:M""及y"在驗證實(shí)例中，給定邊界條件的第一邊界A和可測量邊界/;采用絕熱邊界條件，給定邊界條件的第二邊界廠2采用定熱流邊界條件。該求解區(qū)域"內(nèi)溫度的控制方程和邊界條件為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>昧力=0,"65a:式(9)式(10)式(11)式(12)在以上諸式中，C為環(huán)境溫度，A為材料的導(dǎo)熱系數(shù)，"為邊界上的對流傳熱系數(shù)；在本驗證實(shí)例中，分別取^-20。C，；i=50『/m.oC，a=60^//2.。C。在本驗證實(shí)例中，可測量邊界/;上各測點(diǎn)_/處的溫度的實(shí)際測量值^/采用仿真實(shí)驗方法獲得，即首先按照式(13)設(shè)置待檢測邊界廠3上均勻分布的11個待檢測點(diǎn)/處的溫度實(shí)際值z,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>式(13)其中，A為待檢測邊界尸j上待檢測點(diǎn)/處的義坐標(biāo)值；！'=1，2，…，11;_/=1，2，…，11(下同)。由上述溫度實(shí)際值？^確定待檢測邊界/^的邊界條件，求解區(qū)域/2內(nèi)溫度的控制方程，獲得可測量邊界/;上測點(diǎn)_/處的溫度^，并以該溫度^作為可測量邊界/;上各測點(diǎn)/處的溫度的實(shí)際測量值6，然后根據(jù)該實(shí)際測量值^反演待檢測邊界/^上的待檢測溫度《。在本驗證實(shí)例中，通過本發(fā)明方法與常規(guī)的基于優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)部溫度反演方法的比較，說明本發(fā)明優(yōu)越性；這里的基于優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)部溫度反演方法中，采用L-M方法求解對應(yīng)的傳熱學(xué)反問題；在求解傳熱學(xué)反問題過程中，取預(yù)定的溫度誤差閾值￡=/0—J。首先比較采用本發(fā)明方法和L-M方法得到的熱設(shè)備內(nèi)部溫度的反演結(jié)果對于初始猜測值的依賴性。分別取待檢測溫度的初始猜測值r,:2(TC和？^—200cC，采用本發(fā)明方法和L-M方法確定待檢測邊界7^上的待檢測溫度《。通過比較表明，本發(fā)明所提供的基于模糊推理技術(shù)的檢測熱設(shè)備內(nèi)部溫度的方法，對于待檢測溫度的初始猜測值的設(shè)置不敏感(參考圖4)，反演結(jié)果具有較高的精度；基于L-M算法的檢測熱設(shè)備內(nèi)部溫度的方法則對于待檢測溫度的初始猜測值的設(shè)置十分敏感，檢測結(jié)果嚴(yán)重依賴初始猜測值(參考圖5)。進(jìn)一步比較測量誤差對于熱設(shè)備內(nèi)部溫度的反演結(jié)果的影響。取待檢測溫度的初始猜測值7=200。C，當(dāng)可測量邊界分別存在標(biāo)準(zhǔn)差o"=0.01和標(biāo)準(zhǔn)差a=0.03的測量誤差時，采用本發(fā)明方法和L-M方法確定待檢測邊界/^上的待檢測溫度f。當(dāng)0"=0.01時，本發(fā)明方法的反演結(jié)果的最大誤差為3.79%，L-M方法的反演結(jié)果的最大誤差為7.86%(參考圖6);當(dāng)0"=0.03時，本發(fā)明方法的反演結(jié)果的最大誤差為3.61%，L-M方法的反演結(jié)果的最大誤差為10.89%(參考圖7)?？梢?，隨著標(biāo)準(zhǔn)差的增大，L-M方法的反演結(jié)果明顯變差，本發(fā)明方法的反演結(jié)果具有良好的抗不適定性。權(quán)利要求1.一種檢測熱設(shè)備內(nèi)部溫度的方法，該方法包括對熱設(shè)備內(nèi)部溫度檢測問題進(jìn)行初始化處理，通過初始化處理，設(shè)定反演過程迭代次數(shù)標(biāo)識k的初值為k＝0，根據(jù)熱設(shè)備待檢測溫度區(qū)間和可檢測溫度區(qū)間的位置，確定傳熱問題的求解區(qū)域(Ω)及其邊界，該邊界具體包括給定邊界條件的第一邊界(Γ1)和第二邊界(Γ2)、該求解區(qū)域的待檢測邊界(Γ3)，以及該求解區(qū)域的溫度的可測量邊界(Γ4)，建立該求解區(qū)域的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程模型，給定待檢測邊界(Γ3)上的待檢測溫度id="icf0001"file="A2009101909040002C1.tif"wi="9"he="6"top="83"left="84"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>的初始猜測值id="icf0002"file="A2009101909040002C2.tif"wi="11"he="4"top="84"left="124"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>和可測量邊界(Γ4)上各測點(diǎn)j處的溫度的實(shí)際測量值(tj)的步驟(一)；根據(jù)已知的待檢測溫度id="icf0003"file="A2009101909040002C3.tif"wi="9"he="6"top="94"left="158"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>的第k次猜測值id="icf0004"file="A2009101909040002C4.tif"wi="14"he="5"top="106"left="30"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>構(gòu)造待檢測邊界(Γ3)的邊界條件，采用數(shù)值解法求解傳熱學(xué)的正問題，獲得可測量邊界(Γ4)溫度的計算結(jié)果(<overscore>t</overscore>ckj)的步驟(二)；其中j＝1，2，...，n；i＝1，2，...，n；n為可測量邊界(Γ4)上設(shè)置的溫度測點(diǎn)數(shù)目；其特征在于，在步驟(一)和步驟(二)的基礎(chǔ)上，還包括如下步驟(三)利用獲得的可測量邊界(Γ4)溫度的計算結(jié)果(<overscore>t</overscore>ckj)，產(chǎn)生可測量邊界(Γ4)上各測點(diǎn)j處的溫度誤差(ej)，若該溫度誤差(ej)滿足迭代停止條件，則反演迭代過程結(jié)束，并以前述的待檢測溫度id="icf0005"file="A2009101909040002C5.tif"wi="9"he="6"top="179"left="78"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>的第k次猜測值id="icf0006"file="A2009101909040002C6.tif"wi="12"he="5"top="179"left="121"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>作為熱設(shè)備內(nèi)部溫度的檢測結(jié)果；反之，則進(jìn)入步驟(四)；所述迭代停止條件為id="icf0007"file="A2009101909040002C7.tif"wi="20"he="11"top="201"left="68"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>其中，ε為預(yù)定的溫度誤差閾值，且ε＞0；(四)對于可測量邊界(Γ4)上的各測點(diǎn)j，設(shè)置與溫度誤差(ej)對應(yīng)的溫度調(diào)整分量(Δuj)，通過選擇模糊子集、模糊子集的隸屬度函數(shù)(μ)和模糊推理規(guī)則，對可測量邊界(Γ4)上各測點(diǎn)j處的溫度誤差(ej)和對應(yīng)的溫度調(diào)整分量(Δuj)分別進(jìn)行模糊化處理，建立與可測量邊界(Γ4)上各測點(diǎn)j對應(yīng)的一維模糊推理單元組(FR1，F(xiàn)R2，...，F(xiàn)Rn)，經(jīng)過模糊推理產(chǎn)生與可測量邊界(Γ4)上各測點(diǎn)j對應(yīng)的溫度調(diào)整分量(Δuj)的值；(五)確定溫度調(diào)整分量(Δuj)對于各待檢測點(diǎn)i處溫度補(bǔ)償量id="icf0008"file="A2009101909040003C1.tif"wi="11"he="5"top="39"left="145"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>的權(quán)值(wij)，通過對該一維模糊推理單元組(FR1，F(xiàn)R2，...，F(xiàn)Rn)輸出的溫度調(diào)整分量(Δuj)進(jìn)行加權(quán)綜合，獲得各待檢測點(diǎn)i的溫度補(bǔ)償量id="icf0009"file="A2009101909040003C2.tif"wi="12"he="5"top="59"left="100"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>并利用該溫度補(bǔ)償量id="icf0010"file="A2009101909040003C3.tif"wi="11"he="5"top="59"left="155"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>對待檢測溫度id="icf0011"file="A2009101909040003C4.tif"wi="8"he="6"top="69"left="32"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>的第k次猜測值id="icf0012"file="A2009101909040003C5.tif"wi="12"he="5"top="69"left="74"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>進(jìn)行修正，產(chǎn)生待檢測溫度id="icf0013"file="A2009101909040003C6.tif"wi="8"he="6"top="69"left="139"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>的第k+1次猜測值(六)以產(chǎn)生的待檢測溫度id="icf0015"file="A2009101909040003C8.tif"wi="8"he="6"top="90"left="81"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>的第k+1次猜測值id="icf0016"file="A2009101909040003C9.tif"wi="15"he="5"top="90"left="128"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>替代待檢測溫度id="icf0017"file="A2009101909040003C10.tif"wi="8"he="6"top="89"left="176"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>的第k次猜測值id="icf0018"file="A2009101909040003C11.tif"wi="13"he="5"top="101"left="52"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>并作為求解區(qū)域(Ω)待檢測邊界(Γ3)的邊界條件，同時對迭代次數(shù)標(biāo)識k進(jìn)行更新，轉(zhuǎn)入步驟(二)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述檢測熱設(shè)備內(nèi)部溫度的方法，其特征在于，步驟(四)中所述的一維模糊推理單元組(f^，尸/2，...，/^)，包括"個分別與可測量邊界(/;)上各測點(diǎn)/對應(yīng)的一維模糊推理單元(F及p;該一維模糊推理單元(F/p的輸入為溫度誤差(~)，輸出為溫度調(diào)整分量(」",)；將溫度誤差(~)和溫度調(diào)整分量(J)分成7級，即溫度誤差(。)和溫度調(diào)整分量(」"7.)經(jīng)過量化后的論域(義)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>溫度誤差(。)的模糊子集和溫度調(diào)整分量(J~)的模糊子集(f/p分別取為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中，iV5為"負(fù)大"，iVM為"負(fù)中"，JVS為"負(fù)小"，Z6>為"零"，戶5"為"正小"，尸Af為"正中"，尸5為"正大"；各模糊子集(JV5,M仏JVS,ZO,尸S,尸B)的隸屬函數(shù)(A)選用三角形函數(shù)，一維模糊推理單元(F尺,)采用if-then規(guī)則進(jìn)行模糊推理，對應(yīng)的模糊推理規(guī)則見表l;<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>然后，根據(jù)一維模糊推理單元(Fip產(chǎn)生模糊推理的結(jié)果，采用重心法確定與可測量邊界(廠4)上各測點(diǎn)j'對應(yīng)的溫度調(diào)整分量(zi"y)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述檢測熱設(shè)備內(nèi)部溫度的方法，其特征在于，在步驟(五)中所述的溫度調(diào)整分量()對于各待檢測點(diǎn)/處溫度補(bǔ)償量(^《)的權(quán)值(),按下式確定其中的C代表待檢測邊界(廠j)上各待檢測點(diǎn)/到可測量邊界(廠》上各測點(diǎn)y之間的空間距離；在步驟(五)中所述的各待檢測點(diǎn)/處的溫度補(bǔ)償量(^《)，通過對溫度調(diào)整分量()進(jìn)行加權(quán)綜合獲得，即df=￡(W,;^"》；根據(jù)各待檢測點(diǎn)/處的溫度補(bǔ)償量(J《)，按下式對待檢測溫度(f)的第&次猜測值t■u(fO進(jìn)行修正，產(chǎn)生待檢測溫度(《)的第A+1次猜測值(^"、)嚴(yán),=P,+Zl《。全文摘要一種檢測熱設(shè)備內(nèi)部溫度的方法。該方法是一種采用模糊推理技術(shù)反演熱設(shè)備內(nèi)部溫度的方法，該方法的基本特征在于，將熱設(shè)備內(nèi)部溫度的檢測問題歸結(jié)為由設(shè)備外部溫度觀測信息到內(nèi)部溫度信息的模糊推理問題，通過模糊反演獲得熱設(shè)備內(nèi)部溫度及其分布。與現(xiàn)有的基于反演方法的熱設(shè)備內(nèi)部溫度檢測方法相比，該方法具有良好的抗不適定性，能夠有效地克服內(nèi)部溫度反演結(jié)果對初始猜測值的嚴(yán)重依賴性，同時還能夠有效地抑制內(nèi)部溫度反演過程中的存在的誤差放大現(xiàn)象。文檔編號G01K3/00GK101660951SQ20091019090公開日2010年3月3日申請日期2009年9月21日優(yōu)先權(quán)日2009年9月21日發(fā)明者朱麗娜,王廣軍,紅陳申請人:重慶大學(xué)