Оценка температуры массивного тела по измеряемым величинам процесса теплообмена

Abstract

Рассматривается решение задачи оценки температурного поля заготовки по измеряемым (наблюдаемым) величинам процесса нагрева – температурам поверхностей и температурам сред, омывающих эти поверхности. Необходимым условием разрешимости этой задачи является наличие настроенной на «реальный процесс» модели нестационарного теплообмена. Приводятся конкретные алгоритмы решения задачи, также определено влияние погрешностей измерения температуры на точность оценки. Таким образом, показано, что температурное поле заготовки может быть достаточно точно определено по результатам текущих измерений совершенно независимо от предыстории процесса нагрева. Следовательно, непрерывный контроль температуры по ходу процесса нагрева с самого его начала не является в принципе абсолютно необходимым для того, чтобы иметь возможность определять температурное поле сляба в какие-то ответственные моменты времени. Результаты работы могут быть использованы при построении автоматизированных систем управления методическими нагревательными печами прокатного производства. The solution of the problem of estimating the temperature field of the billet from the measured (observed) values of the heating process to the surface temperatures and the temperatures of the media washing these surfaces is considered. A necessary condition for the solvability of this problem is the presence of a non-stationary heat exchange model tuned to the "real process". Specific algorithms for solving the problem are given, and the influence of temperature measurement errors on the accuracy of the estimate is determined. Thus, it is shown that the temperature field of the billet can be determined quite accurately from the results of the current measurements completely independently of the prehistory of the heating process. Consequently, continuous monitoring of the temperature during the heating process from its very beginning is not in principle absolutely necessary in order to be able to determine the temperature field of the slab at some crucial time. The results of the work can be used in the construction of automated control systems for methodical heating furnaces of rolling production.