恭喜國科大杭州高等研究院亓洪興獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜國科大杭州高等研究院申請的專利一種大面源黑體多通道均衡加熱方法、裝置及介質獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119597064B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-23發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510105111.7,技術領域涉及:G05D23/32;該發明授權一種大面源黑體多通道均衡加熱方法、裝置及介質是由亓洪興;楊文航;劉世界;徐霖;張陽陽;朱首正;何欣;王建宇;李春來;金海軍;金柯設計研發完成,并于2025-01-23向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種大面源黑體多通道均衡加熱方法、裝置及介質在說明書摘要公布了:本發明屬于大面源黑體溫度控制技術領域,公開了一種大面源黑體多通道均衡加熱方法、裝置及介質,包括:S1,數據獲取:通過黑體仿真系統生成大面源黑體的仿真加熱數據集,同時搭建多通道實際溫控系統,獲取不同通道的真實加熱數據集;S2,問題建模;S3,均衡控制策略設計;S4,模型訓練;S5,驗證與調整;S6,迭代優化。本發明實現了增強各通道升溫速率的一致性,同時減少了熱干擾的影響,提升了大面源黑體的整體溫控系統性能。為溫控技術的發展提供了新的研究方向和應用前景。
本發明授權一種大面源黑體多通道均衡加熱方法、裝置及介質在權利要求書中公布了:1.一種大面源黑體多通道均衡加熱方法,其特征在于,包括以下步驟:S1,數據獲取:通過黑體仿真系統生成大面源黑體的仿真加熱數據集,同時搭建多通道實際溫控系統,獲取不同通道的真實加熱數據集;包括以下步驟:S2.1,將大面源黑體的多通道加熱均衡問題建模為多智能體協作優化問題,每個加熱通道被視為一個獨立智能體,智能體之間通過動態關聯機制協作完成整體均衡升溫任務;在狀態空間設計上,每個智能體的狀態包括當前溫度Ti、升溫速率以及當前占空比DutyCyclei,形成狀態向量Si=[Ti,Ri,DutyCyclei];S2.2,動作空間定義為對占空比的調整,確保加熱過程控制靈活性;S2.3,獎勵函數采用聯合設計,目標是優化全局升溫速率的一致性和局部溫差的最小化;其中,升溫速率一致性通過量化,為所有通道的平均升溫速率;溫度精確性則通過-∣Ti-Tgoal∣衡量;其中,Ti為當前溫度,Tgoal為目標溫度;最終聯合獎勵函數Reward形式為: ,其中α和β為調節系數;通過所有通道的平均升溫速率傳遞通道間的信息,確保多通道均衡控制模型的計算效率;S2,問題建模:將大面源黑體多通道加熱均衡問題建模為一個多智能體協作優化問題,定義每個通道的狀態、動作和獎勵函數,建立通道間的動態關聯機制,確保多路升溫速率趨于一致;S3,均衡控制策略設計:采用基于強化學習的多通道協同控制策略,通過動態調整各通道的占空比,優化通道間的升溫速率偏差;設計聯合獎勵機制,平衡全局均溫效果與局部溫差最小化目標;S4,模型訓練:以強化學習DQN模型為基礎構建多通道均衡控制模型,然后利用仿真加熱數據集對多通道均衡控制模型進行訓練;通過目標函數優化提升通道間升溫速率的同步性;隨后在真實加熱數據集上驗證多通道均衡控制模型的性能,評估多通道均衡控制模型在復雜環境下的穩定性與魯棒性;包括以下步驟:S4.1,在仿真加熱數據集訓練中,通過黑體仿真系統生成多通道溫度-時間數據,并將其作為強化學習環境的輸入;在訓練過程中,對仿真加熱數據集添加噪聲;其中,按照下式添加噪聲: ,式中,Stotal表示總噪聲,C表示比例常數,Tcenter表示中心黑體的溫度,T1-T8表示中心黑體周圍八個黑體的溫度;訓練過程從初始化所有通道的狀態開始,智能體基于當前狀態St和策略網絡選擇當前動作At,并根據環境模擬反饋獎勵Rt和更新后的狀態St+1;通過多次迭代,優化目標網絡以提升均衡控制策略性能;訓練過程中引入經驗回放機制,將狀態轉移數據St,At,Rt,St+1存入經驗池,并隨機采樣用于訓練,減少樣本相關性;使用目標網絡固定Q值目標,提升訓練的穩定性;S4.2,在真實加熱數據集驗證中,將仿真訓練得到的多通道均衡控制模型應用于實際溫控系統,重點評估均溫效果、升溫速率一致性以及目標溫度精確性;評估指標包括升溫速率的均方誤差和局部溫差的絕對值偏差;S5,驗證與調整:使用S1的真實加熱數據集對多通道均衡控制模型進行驗證,分析均溫效果及升溫過程中的溫差變化,比較實際與目標溫度的偏差;根據驗證結果動態調整多通道均衡控制模型的策略和模型參數,提高均衡加熱的精度;S6,迭代優化:基于仿真與真實環境的驗證反饋,反復執行建模、訓練、驗證的迭代流程,優化多通道均衡控制模型,使其在不同功率輸出下均能高效、精準地實現大面源黑體的均衡加熱。
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