一种基于热图处理的辊道窑温度控制系统的制作方法

技术特征：
1.一种基于热图处理的辊道窑温度控制系统，其特征在于，包括加热模块、输入模块、热图模块、分析模块和温度控制模块，所述加热模块用于产生热能，所述输入模块用于接收陶瓷砖坯的温度函数，所述热图模块用于感应热辐射生成热力分布图，所述分析模块用于对温度数据和热力分布图进行解析输出控制量，所述温度控制模块基于控制量对所述加热模块的加热功率进行控制；所述加热模块包括多个呈阵列分布的加热单元，每个加热单元由所述温度控制模块独立控制；所述系统对加热模块的控制包括快调阶段和精控阶段，在快调阶段，所述分析模块将所述温度函数拆分为多个子段，基于每个子段的图像计算出加热功率，所述加热单元以对应的加热功率进行加热，在精控阶段，所述分析模块将热力分布图分割成多个条状区域，每个条状区域对应一列加热模块，基于相邻条状区域之间的关系以及条状区域对应温度与温度函数之间的差别计算出调整功率，所述加热单元以对应的调整功率进行加热调整，使最终的热力分布图与温度函数相吻合；在精控阶段，所述分析模块先确定每个条状区域的目标点，再计算条状区域内的热量流向流向其中，(x，y)是以条状区域内以目标点为原点的第一坐标系下的像素点坐标，t(x，y)指坐标为(x，y)的像素点温度；所述分析模块计算相邻条状区域的转移热量δq(i，i 1)：所述分析模块计算相邻条状区域的转移热量δq(i，i 1)：其中，表示第i个条状区域的热量流向，t
i
为第i个条状区域的目标点温度，(x
i
，y
i
)表示第i个条状区域的目标点在第二坐标系中的坐标，λ为温热系数；所述第二坐标系指以热力分布图的左下角原点建立的坐标系；所述分析模块计算第i个条状区域对应的加热单元的调整功率δw
i
为：δw
i
＝k
·
(δt
i
μ
·
δq(i，i 1) μ
·
δq(i，i-1))；其中，μ为热量转换系数，k为转换系数，δt
i
为第i个条状区域内的目标温度差值。2.如权利要求1所述的一种基于热图处理的辊道窑温度控制系统，其特征在于，所述分析模块将所述热力分布图中的任意点的色彩信息转换成温度信息的转换公式为：其中，t0为基础温度，r、g、b为任意点的红色分量、绿色分量和蓝色分量，r、g、b为红色基数、绿色基数和蓝色基数、r0、g0、b0为最低红色分量、最低绿色分量和最低蓝色分量，k1、k2、k3为红色调整系数、绿色调整系数和蓝色调整系数。3.如权利要求2所述的一种基于热图处理的辊道窑温度控制系统，其特征在于，所述条状区域内目标点的确定过程包括如下步骤：s1、计算条状区域中的所有像素点的平均温度
s2、找出条状区域中温度值为的若干个像素点；s3、计算步骤s2中找出的像素点的平均坐标s4、将步骤s2中离平均坐标最近的像素点作为目标点。4.如权利要求3所述的一种基于热图处理的辊道窑温度控制系统，其特征在于，所述输入模块通过两个临界点将温度函数的图像分成预热段、烧制段和冷却段，第一个临界点为温度函数的二阶导数是0时所对应的时间点t1，第二个临界点为整个温度函数中的最大值所对应的时间点t2。5.如权利要求4所述的一种基于热图处理的辊道窑温度控制系统，其特征在于，所述分析模块截取的第i段函数图像用t
i
(t)，t∈[t
i-1
，t
i
]表示，第i段函数图像对应的加热单元的加热功率为：

技术总结
本发明提供了一种基于热图处理的辊道窑温度控制系统，包括加热模块、输入模块、热图模块、分析模块和温度控制模块，所述加热模块用于产生热能，所述输入模块用于接收陶瓷砖坯的温度函数，所述热图模块用于感应热辐射生成热力分布图，所述分析模块用于对温度数据和热力分布图进行解析输出控制量，所述温度控制模块基于控制量对所述加热模块的加热功率进行控制；本系统通过快调阶段使辊道窑内的温度分布快速地接近温度函数，再通过精控阶段内对热图分析输出加热模块的调整值，消除辊道窑内因热量传递导致的误差，使热力分布图与温度函数吻合。合。合。


技术研发人员：刘波 毛先柏 罗安 易健民
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2022.01.13
技术公布日：2022/3/25