烹饪过程中温度控制方法、电子设备、介质以及烹饪设备

技术领域

本发明涉及厨房电器技术领域，具体提供一种烹饪过程中温度控制方法、电子设备、介质以及烹饪设备。

背景技术

为了满足多样化的食物烹饪需求，烤箱、蒸烤箱等带有加热管的烹饪电器的应用场景越来越广泛，其对温度控制的精准度的要求也越来越高。

而现有技术中通常采用PID(Proportional、Integral、Differential，比例、积分、微分)算法进行控制。但是，在使用PID算法进行温度控制时，具体的控制参数往往是预设的，不方便进行改动，且现有的控制参数通常设置在代码中，难以直观、可视化的进行修改，因此难以获取准确的控制参数。由此导致温度控制过程中难以修正错误，精准控温。

然相应地，本领域需要一种新的温度控制方案来解决上述问题。

发明内容

为了克服上述缺陷，提出了本发明，提供一种温度控制方法、电子设备、可读存储介质以及烹饪设备，以解决或至少部分地解决PID算法进行温度控制时难以直观修改参数、准确控温的技术问题。

在第一方面，本发明提供一种烹饪过程中温度控制方法，应用于烹饪设备，所述烹饪过程包括升温阶段、调整阶段、稳定阶段，所述方法包括：

建立包括多个预设参数配置方案的分段调节参数表，所述分段调节参数表中至少包括比例增益、积分增益、以及微分增益的参数值；

升温阶段结束后，在所述调整阶段、稳定阶段中至少一个阶段基于所述分段调节参数表控制PID算法调节温度。

在上述温度控制方法的一个技术方案中，所述调整阶段和稳定阶段中均包括至少两个预设参数配置方案，在所述调整阶段、稳定阶段中至少一个阶段基于所述分段调节参数表控制PID算法调节温度，包括：

所述调整阶段基于温度的变化切换预设参数配置方案，控制PID算法调节温度；

响应于温度偏差值在预定时间内不超过预设阈值，则调整阶段结束，进入稳定阶段；所述温度偏差值为当前温度与目标温度差值的绝对值；

所述稳定阶段基于温度偏差值的变化切换预设参数配置方案，控制PID算法调节温度。

在上述温度控制方法的一个技术方案中，所述分段调节参数表中还包括积分速度，所述建立包括多个预设参数配置方案的分段调节参数表，还包括：

所述调整阶段的预设参数配置方案包括第一调整方案、第二调整方案以及第三调整方案；

所述第一调整方案基于比例增益、积分增益、微分增益三个参数值控制PID算法调节温度；所述第二调整方案基于比例增益、积分增益、微分增益中的两个参数值控制PID算法调节温度；所述第三调整方案基于比例增益、积分增益、微分增益中的两个参数值以及积分速度控制PID算法调节温度。

在上述温度控制方法的一个技术方案中，所述分段调节参数表中还包括积分速度，所述建立包括多个预设参数配置方案的分段调节参数表，还包括：

所述稳定阶段的预设参数配置方案包括第一稳定方案和第二稳定方案；

所述第一稳定方案和所述第二稳定方案分别基于比例增益、积分增益、微分增益中的两个参数值以及积分速度控制PID算法调节温度；其中所述第一稳定方案的比例增益、积分增益、微分增益均不大于所述第二稳定方案对应的参数值，所述第一稳定方案的积分速度小于所述第二稳定方案的积分速度。

在上述温度控制方法的一个技术方案中，所述调整阶段基于温度的变化切换所述预设的参数配置方案，控制PID算法调节温度，包括：

响应于当前温度处于最低温度区间范围内，基于第一调整方案控制PID算法调节温度；

响应于当前温度高于最低温度区间的第一阈值，基于第二调整方案控制PID算法调节温度；

响应于当前温度超过预设的升温判定时长仍未上升，基于第三调整方案控制PID算法调节温度。

在上述温度控制方法的一个技术方案中，所述稳定阶段基于温度偏差值的变化切换所述预设的参数配置方案，包括：

响应于温度偏差值处于第一预设范围，基于第一稳定方案控制PID算法调节温度；

响应于温度偏差值处于第二预设范围，基于第二稳定方案控制PID算法调节温度。

在上述温度控制方法的一个技术方案中，所述方法还包括：

所述升温阶段基于预设的加热模式升温至满开停止点，所述加热模式包括速热模式和非速热模式。

第二方面，提供一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，所述存储器适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述温度控制方法的技术方案中任一项技术方案所述的温度控制方法。

在第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述温度控制方法的技术方案中任一项技术方案所述的温度控制方法。

在第四方面，提供一种烹饪设备，所述烹饪设备本体包括箱体和设置在箱体内的加热管，所述烹饪设备包括烹饪设备本体以及上述的电子设备。

本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种

有益效果：

在实施本发明的技术方案中，通过建立包括多个预设参数配置方案的分段调节参数表，在调整阶段、稳定阶段中至少一个阶段基于所述分段调节参数表控制PID算法调节温度，使PID控制更加直观、可视化，解决了PID算法进行温度控制时难以直观修改参数、准确控温的技术问题。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1是本发明的一个实施例的烹饪过程中温度控制方法的主要步骤流程图；

图2是本发明的方法中对应于基于分段调节参数表控制PID算法调节温度的详步骤流程图；

图3是本发明的另一个实施例的温度控制方法的详细步骤流程图；

图4是用于执行本发明的温度控制方法的电子设备的主要结构框图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，“模块”、“处理器”可以包括硬件、软件或者两者的组合。一个模块可以包括硬件电路，各种合适的感应器，通信端口，存储器，也可以包括软件部分，比如程序代码，也可以是软件和硬件的组合。处理器可以是中央处理器、微处理器、图像处理器、数字信号处理器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。处理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合方式实现。非暂时性的计算机可读存储介质包括任何合适的可存储程序代码的介质，比如磁碟、硬盘、光碟、闪存、只读存储器、随机存取存储器等等。术语“A和/或B”表示所有可能的A与B的组合，比如只是A、只是B或者A和B。术语“至少一个A或B”或者“A和B中的至少一个”含义与“A和/或B”类似，可以包括只是A、只是B或者A和B。单数形式的术语“一个”、“这个”也可以包含复数形式。

本发明提供一种烹饪过程中温度控制方法，应用于烹饪设备。示例性地，所述烹饪设备可以是烤箱、蒸烤箱、微烤一体机、微蒸烤一体机、集成灶烤箱等烹饪电器。

所述烹饪过程包括升温阶段、调整阶段、稳定阶段。

在一个实施例中，所述升温阶段基于预设的加热模式升温至满开停止点，所述加热模式包括速热模式和非速热模式。

进一步地，参阅附图1，图1是根据本发明的一个实施例的烹饪过程中温度控制方法的主要步骤流程图。

如图1所示，所述方法主要包括下列步骤S11-步骤S12。

步骤S11，建立包括多个预设参数配置方案的分段调节参数表，所述分段调节参数表中至少包括比例增益、积分增益、以及微分增益的参数值。

在一个实施例中，所述分段调节参数表中还包括积分速度，所述建立包括多个预设参数配置方案的分段调节参数表，还包括：

所述调整阶段的预设参数配置方案包括第一调整方案、第二调整方案以及第三调整方案；

所述第一调整方案基于比例增益、积分增益、微分增益三个参数值控制PID算法调节温度；所述第二调整方案基于比例增益、积分增益、微分增益中的两个参数值控制PID算法调节温度；所述第三调整方案基于比例增益、积分增益、微分增益中的两个参数值以及积分速度控制PID算法调节温度。

在另一个实施例中，所述分段调节参数表中还包括积分速度，所述建立包括多个预设参数配置方案的分段调节参数表，还包括：

所述稳定阶段的预设参数配置方案包括第一稳定方案和第二稳定方案；

所述第一稳定方案和所述第二稳定方案分别基于比例增益、积分增益、微分增益中的两个参数值以及积分速度控制PID算法调节温度；其中所述第一稳定方案的比例增益、积分增益、微分增益、以及积分速度均不大于所述第二稳定方案对应的参数值。

进一步地，所述分段调节参数表中还可以包括对其他阶段的参数配置，如升温阶段，以便于参数的设置和调控，但其他阶段并不采用PID控制。

示例性地，一个实施例中的所述分段调节参数表，如以下表1所示：

表1

其中，P为比例增益Kp，I为积分增益Ki，D为微分增益Kd，EskAS为积分速度，Compensation为固定补偿值。

升温阶段不采用PID控制，而是通过设置固定补偿值控制加热管满开加热。

上述表1仅为示例作用，并不对本发明构成限制。本领域技术人员还可以根据实际情况，设置如特殊烹饪模式方案、过渡阶段方案等；也可增设其他的控制参数。

步骤S12，升温阶段结束后，在所述调整阶段、稳定阶段中至少一个阶段基于所述分段调节参数表控制PID算法调节温度。

在一个实施方式中，所述调整阶段和稳定阶段中均包括至少两个预设参数配置方案，在所述调整阶段、稳定阶段中至少一个阶段基于所述分段调节参数表控制PID算法调节温度，请参阅附图2。图2是本发明的方法中对应于基于分段调节参数表控制PID算法调节温度的详步骤流程图。

如图2所示，本发明的方法中对应于基于分段调节参数表控制PID算法调节温度，包括下列步骤S21-步骤S23。

步骤S21，所述调整阶段基于温度的变化切换预设参数配置方案，控制PID算法调节温度。

在一个实施方式中，所述调整阶段基于温度的变化切换所述预设的参数配置方案，控制PID算法调节温度，包括：

响应于当前温度处于最低温度区间范围内，基于第一调整方案控制PID算法调节温度。

其中，最低温度区间指调整阶段温度曲线的最低点±预设温度范围的区间。示例性地，在一个实施例中，当前温度处于调整阶段的最低点±1℃的范围内时其处于最低温度区间范围内，此时认为当前处于最低温度附近，以防止测量误差而导致切换预设的参数配置方案过于频繁。

响应于当前温度高于最低温度区间的第一阈值，基于第二调整方案控制PID算法调节温度。

其中，所述第一阈值是最低温度区间的上限值；若当前温度仅高于最低温度区间的下限值，可能是由于测量误差导致，实际箱体内温度并未回升，而以当前温度高于最低温度区间的第一阈值进行判断，则排除了误差影响。

响应于当前温度超过预设的升温判定时长仍未上升，基于第三调整方案控制PID算法调节温度。

具体地，所述预设的升温判定时长可由本领域技术人员根据实际情况设置，用于判断箱体内久不升温的情况。

具体地，在一个实施例中，所述调整阶段的参数配置方案包括第一调整方案、第二调整方案以及第三调整方案。示例性地，所述第一调整方案中设置Kp＝1，Ki＝1，Kd＝1，EskAs＝0，compensation＝0；所述第二调整方案中设置Kp＝1，Ki＝1，Kd＝0，EskAs＝0，compensation＝0；所述第三调整方案中设置Kp＝1，Ki＝1，Kd＝0，EskAs＝1，compensation＝0。

步骤S22，响应于温度偏差值在预定时间内不超过预设阈值，则调整阶段结束，进入稳定阶段；所述温度偏差值为当前温度与目标温度差值的绝对值。

示例性地，检测箱内温度，当预定时间内偏差值≤1时，调整阶段结束，进入稳定阶段。其中，多次获取箱内温度，并将所述温度与预设的烹饪温度做差后取绝对值得到偏差值，若箱内温度的偏差值在预定时间内不超过预设阈值，则认为满足调整阶段的结束条件。具体地，在本实施例中，所述预定时间设置为3min，所述预设阈值设置为1℃。其中，获取箱内温度可以持续检测，也可以间隔一定的时长进行温度检测。所述预定时长可以基于实际情况进行不同的设置。

步骤S23，所述稳定阶段基于温度偏差值的变化切换预设参数配置方案，控制PID算法调节温度。

在一个实施方式中，所述稳定阶段基于温度偏差值的变化切换所述预设的参数配置方案，包括：

响应于温度偏差值处于第一预设范围，基于第一稳定方案控制PID算法调节温度；

响应于温度偏差值处于第二预设范围，基于第二稳定方案控制PID算法调节温度。

其中，所述第一预设范围为温度偏差值较小的范围，所述第二预设范围为温度偏差值较大的范围。示例性地，所述第一预设范围为温度偏差值小于2，所述第二预设范围为温度偏差值大于等于2。

具体地，在一个实施例中，所述稳定阶段的参数配置方案包括第一稳定方案和第二稳定方案。示例性地，所述第一稳定方案中设置Kp＝0.5，Ki＝1，Kd＝0，EskAs＝0.3，compensation＝0；所述第二稳定方案中设置Kp＝1，Ki＝1，Kd＝0，EskAs＝1，compensation＝0。

具体地，所述调整阶段基于温度的变化切换预设参数配置方案，以及所述稳定阶段基于温度偏差值的变化切换预设参数配置方案，切换方式请结合图3所示的实施例一并查阅。

基于上述步骤S11-步骤S12，通过建立包括多个预设参数配置方案的分段调节参数表，在调整阶段、稳定阶段中至少一个阶段基于所述分段调节参数表控制PID算法调节温度，使PID控制更加直观、可视化，解决了PID算法进行温度控制时难以直观修改参数、准确控温的技术问题。

进一步，本发明还提供另一个实施例，请参阅图3。

图3是本发明的另一个实施例的温度控制方法的详细步骤流程图，所述方法主要包括下列步骤S300-步骤S324。

其中，所述烹饪过程包括升温阶段、调整阶段、稳定阶段。建立包括多个预设参数配置方案的分段调节参数表，所述分段调节参数表中至少包括比例增益、积分增益、以及微分增益的参数值；升温阶段结束后，在所述调整阶段、稳定阶段中至少一个阶段基于所述分段调节参数表控制PID算法调节温度。

步骤S300，升温阶段。基于预设的加热模式开启加热管，升温至满开停止点。若所述加热模式为速热模式，则开启预设的速热热管组合进行加热；若所述加热模式为非速热模式，则开启用户的设置热管组合进行加热。

步骤S310，调整阶段。所述调整阶段开始接入PID控制算法，基于至少三种参数配置方案的切换进行温度控制，用来解决回温、不升温、温度波动大等问题，让箱内温场尽快稳定。

具体地，步骤S310进一步包括步骤S311-步骤S316。

进入调整阶段后，先基于第一调整方案进行PID控制，再基于箱内温度的变化进行第一至第三调整方案的切换。

步骤S311，基于第一调整方案进行PID温度控制。示例性地，所述第一调整方案中设置Kp＝1，Ki＝1，Kd＝1，EskAs＝0，compensation＝0。

基于第一调整方案控制箱内温度时，持续进行步骤S312的判定。

步骤S312，判断是否处于最低温度附近。若是，则返回继续执行步骤S311；若否，则执行步骤S313。

具体地，基于温度曲线判断是否处于最低温度附近，若当前时刻箱内温度处于调整阶段的最低点，则判断为是；若当前时刻箱内温度高于调整阶段最低点的温度，则判断为否。

在一个实施例中，为了避免偶然误差对判断的影响，将当前温度处于调整阶段的最低点±1℃的范围内时，即当前温度处于最低温度区间范围内，均认为其处于调整阶段的最低点。

步骤S313，基于第二调整方案进行PID温度控制。示例性地，所述第二调整方案中设置Kp＝1，Ki＝1，Kd＝0，EskAs＝0，compensation＝0。

基于第二调整方案控制箱内温度时，持续进行步骤S314和步骤S316的判定。

步骤S314，判断是否久不升温。若是，则执行步骤S315；若否，则继续执行步骤S313。

基于第二调整方案控制箱内温度时，若箱内温度超过预设的升温判定时长仍未上升，则判定为久不升温。示例性地，所述升温判定时长为3min。在其他实施例中，本领域技术人员可根据实际情况设置升温判定时长。

步骤S316，判断最低温度是否更新。若是，则返回执行步骤S311；若否，则继续执行步骤S313。

步骤S315，基于第三调整方案进行PID温度控制。示例性地，所述第三调整方案中设置Kp＝1，Ki＝1，Kd＝0，EskAs＝1，compensation＝0。

基于第三调整方案控制箱内温度时，持续进行步骤S316的判定。

步骤S316，判断最低温度是否更新。若是，则返回执行步骤S311；若否，则继续执行步骤S315。

在整个调整阶段S310中，基于上述第一调整方案、第二调整方案以及第三调整方案的切换控制箱内温度，以快速控制箱内温度平稳。

在上述调整阶段S310中的切换控制过程中，同时持续进行步骤S317的判定。

步骤S317，判断是否满足预定时间内偏差值≤1。若是，则调整阶段结束，执行步骤S320；若否，则继续基于上述三种参数配置方案的切换进行温度控制。

示例性地，所述预定时间可根据需要设置为10min、5min等时长。若已满足预定时间内偏差值≤1，即认为箱内温度已长时间稳定，可以结束调整阶段，进入稳定阶段的温度控制。

步骤S320，稳定阶段。所述稳定阶段开始弱化PID的调整功能，基于至少两种参数配置方案的切换进行温度控制，以保证箱内温场的持续稳定。在稳定阶段，PID调控的幅度比调整阶段更小，箱内温度也更加趋于稳定。

具体地，步骤S320进一步包括步骤S321-步骤S324。

进入稳定阶段后，先基于第一稳定方案进行PID控制，再基于箱内温度偏差值的变化进行第一、第二稳定方案的切换。

步骤S321，基于第一稳定方案进行PID温度控制。示例性地，所述第一稳定方案中设置Kp＝0.5，Ki＝1，Kd＝0，EskAs＝0.3，compensation＝0；

步骤S322，判断是否满足偏差值<2。若是，则继续执行步骤S321；若否，则执行步骤S323。

步骤S323，基于第二稳定方案进行PID温度控制。示例性地，所述第二稳定方案中设置Kp＝1，Ki＝1，Kd＝0，EskAs＝1，compensation＝0。

步骤S324，判断是否满足偏差值<2。若是，则返回执行步骤S321；若否，则继续执行步骤S323。

在整个所述稳定阶段S320中，基于上述第一稳定方案、第二稳定方案的切换控制箱内温度，以使得烹饪设备持续稳定的进行加热。

需要指出的是，尽管上述实施例中将各个步骤按照特定的先后顺序进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本发明的效果，不同的步骤之间并非必须按照这样的顺序执行，其可以同时(并行)执行或以其他顺序执行，这些变化都在本发明的保护范围之内。

本领域技术人员能够理解的是，本发明实现上述一实施例的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波信号和电信信号。

进一步地，本发明还提供了一种电子设备。请参阅附图4，图4是用于执行本发明的温度控制方法的电子设备的主要结构框图。

如图4所示，在根据本发明的一个电子设备实施例中，电子设备包括处理器401和存储器402，存储器402可以被配置成存储执行上述方法实施例的温度控制方法的程序代码403，处理器401可以被配置成用于执行存储器402中的程序代码403，该程序代码403包括但不限于执行上述方法实施例的温度控制方法的程序代码403。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。

进一步地，本发明还提供了一种计算机可读存储介质。在根据本发明的一个计算机可读存储介质实施例中，计算机可读存储介质可以被配置成存储执行上述方法实施例的温度控制方法的程序，该程序可以由处理器加载并运行以实现上述温度控制方法。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该计算机可读存储介质可以是包括各种电子设备形成的存储装置设备，可选的，本发明实施例中计算机可读存储介质是非暂时性的计算机可读存储介质。

进一步地，本发明还提供了一种烹饪设备，所述烹饪设备本体包括箱体和设置在箱内的加热管，所述烹饪设备包括烹饪设备本体以及上述的电子设备。示例性地，所述烹饪设备可以是烤箱、蒸烤箱、微烤一体机、微蒸烤一体机、集成灶烤箱等烹饪电器。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。