掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

一种基于口感模式的加热装置恒温加热方法及相关装置

文献发布时间:2024-07-23 01:35:21


一种基于口感模式的加热装置恒温加热方法及相关装置

技术领域

本发明涉及加热控制技术领域,尤其涉及一种基于口感模式的加热装置恒温加热方法及相关装置。

背景技术

电加热装置是家电设施常用的电器,通过电加热装置进行烹煮是目前各家庭常用的烹煮方式,为了防止食材烹饪发生焦糊,在加热装置加热至一定程度后便需要恒温加热。目前的加热装置恒温加热控制方法中,通常是通过温度传感器检测烹饪锅体的温度,而并未考虑到加热部件的温度,由于长时间工作,加热装置内加热部件的工作温度升高,使得加热部件的工作状态不稳定,无法根据其工作温度实时调节加热部件的工作状态。并且目前的加热装置恒温加热控制方法中较少会根据口感模式选取对应的恒温口感温度,根据口感模式选取对应的恒温口感温度可以更好地控制食物烹饪的口感,避免人为选取温度所带来的口感变化的不确定性,但目前较少有商家考虑这一点。在加热装置检测到当前实时温度小于所选取的温度时,目前通常是仅通过计算实时温度与目标温度的误差便确定加热功率的调整值,但这会导致调整值的偏差较大,同时该调整值的确定过程具有较大的滞后性,会对加热部件的恒温加热产生影响,使加热装置的恒温处理无法达到理想的效果,从而影响食材烹饪的口感。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足,本发明提供了一种基于口感模式的加热装置恒温加热方法及相关装置,提供了口感模式的选择,能够更加准确地实时调节加热部件的工作状态,使加热装置的恒温加热控制达到更为理想的效果。

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种基于口感模式的加热装置恒温加热方法,所述方法包括:

基于口感恒温加热模式指令选取对应的口感恒温烹饪程序;

基于所述口感恒温烹饪程序获取对应的第一恒温口感温度和初始加热功率控制模式,基于所述初始加热功率控制模式控制加热装置的加热部件进行加热处理;

在加热部件进行加热处理过程中,基于温度传感器检测所述加热部件的第一实时温度,并将所述第一实时温度与所述第一恒温口感温度进行比较;

当所述第一实时温度大于或等于所述第一恒温口感温度时,则将所设定的初始加热功率调整为预设降温功率;

当所述加热部件处于预设降温功率时,基于温度传感器检测所述加热部件的第二实时温度;

当检测到所述加热部件的第二实时温度小于所述第一恒温口感温度时,计算所述第二实时温度与所述第一恒温口感温度的温度差,并基于所述温度差计算功率调整系数;

基于所述功率调整系数生成恒温加热功率,并基于所述恒温加热功率控制所述加热部件进行恒温加热处理。

可选的,所述控制加热装置的加热部件进行加热处理,包括:

在控制加热装置的加热部件进行加热处理过程中,基于加热装置的通讯模块接收由移动终端发送的口感改变指令,基于所述口感改变指令将所述第一恒温口感温度调节为第二恒温口感温度,并控制所述加热部件基于第二恒温口感温度重新进行加热处理。

可选的,所述口感恒温加热模式指令包括:食物类型烹饪指令和口感模式烹饪指令。

可选的,所述基于所述口感恒温烹饪程序获取对应的第一恒温口感温度和初始加热功率控制模式,包括:

基于口感恒温烹饪程序中所包含的食物类型烹饪指令确定加热温度范围;

基于口感恒温烹饪程序中所包含的口感模式烹饪指令在所述加热温度范围中获取对应的第一恒温口感温度;

基于所述第一恒温口感温度获取初始加热功率控制模式。

可选的,所述基于所述恒温加热功率控制所述加热部件进行恒温加热处理,包括:

在控制所述加热部件进行恒温加热处理过程中,基于温度传感器检测所述加热部件的第三实时温度,在所述第三实时温度小于所述第一恒温口感温度时,计算每个时刻下的第三实时温度与所述第一恒温口感温度的温度差;

基于每个时刻下的第三实时温度与所述第一恒温口感温度的温度差更新每个时刻下的功率调整系数,并基于每个时刻下的功率调整系数对所述加热部件进行恒温加热处理;

在所述第三实时温度大于或等于所述第一恒温口感温度时,则将由当前时刻下的功率调整系数所生成的恒温加热功率调整为预设降温功率,当加热部件再次处于预设降温功率时,基于温度传感器检测所述加热部件的第四实时温度;

当检测到所述第四实时温度小于所述第一恒温口感温度时,则计算所述第四实时温度与所述第一恒温口感温度的温度差,基于所述第四实时温度与所述第一恒温口感温度的温度差重新生成新恒温加热功率,基于所述新恒温加热功率控制所述加热部件进行恒温加热处理至温度传感器检测到所述加热部件的实时温度大于或等于所述第一恒温口感温度。

可选的,所述基于所述温度差计算功率调整系数,包括:

基于所述温度差计算温度偏差变化率,并基于所述温度差和温度偏差变化率确定对应的优化量化参数和模糊子集;

基于所述优化量化参数和模糊子集利用隶属函数计算对应的隶属度,并基于预设模糊规则表利用所述隶属度进行模糊推理,获得模糊调整值;

基于加权平均法对所述模糊调整值进行解模糊化处理,获得解模糊化处理后的模糊调整值;

基于所述温度差利用前馈控制器生成前馈增益,并基于解模糊化处理后的模糊调整值和前馈增益利用模糊控制器计算功率调整系数。

可选的,所述基于解模糊化处理后的模糊调整值和前馈增益利用模糊控制器计算功率调整系数,包括:

设置Smith预估补偿控制器的抗扰动传递函数;

基于所述Smith预估补偿控制器利用所述抗扰动传递函数计算抗扰动补偿系数,并基于所述Smith预估补偿控制器计算滞后补偿系数;

基于所述抗扰动补偿系数和滞后补偿系数结合解模糊化处理后的模糊调整值和前馈增益利用模糊控制器计算功率调整系数。

另外,本发明还提供了一种基于口感模式的加热装置恒温加热系统,所述系统包括:

口感恒温烹饪程序选取模块:用于基于口感恒温加热模式指令选取对应的口感恒温烹饪程序;

恒温口感温度选取和加热模块:用于基于所述口感恒温烹饪程序获取对应的第一恒温口感温度和初始加热功率控制模式,基于所述初始加热功率控制模式控制加热装置的加热部件进行加热处理;

温度检测和比较模块:用于在加热部件进行加热处理过程中,基于温度传感器检测所述加热部件的第一实时温度,并将所述第一实时温度与所述第一恒温口感温度进行比较;

降温模块:用于当所述第一实时温度大于或等于所述第一恒温口感温度时,则将所设定的初始加热功率调整为预设降温功率;

第二实时温度检测模块:用于当所述加热部件处于预设降温功率时,基于温度传感器检测所述加热部件的第二实时温度;

功率调整系数计算模块:用于当检测到所述加热部件的第二实时温度小于所述第一恒温口感温度时,计算所述第二实时温度与所述第一恒温口感温度的温度差,并基于所述温度差计算功率调整系数;

恒温加热模块:用于基于所述功率调整系数生成恒温加热功率,并基于所述恒温加热功率控制所述加热部件进行恒温加热处理。

另外,本发明还提供了一种加热装置,所述加热装置包括主控部件、加热部件和通讯模块,所述主控部件分别与所述加热部件和通讯模块连接,使得所述加热装置执行上述的基于口感模式的加热装置恒温加热方法。

另外,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机指令,当所述计算机指令在加热装置上运行时,使得所述加热装置执行上述的基于口感模式的加热装置恒温加热方法。

在本发明实施例中,通过设置相应的口感恒温加热模式以获取对应的恒温口感温度,可以更好地控制食物烹饪的口感。并且通过温度传感器直接检测加热部件的实时温度,从而可以根据所得到的实时温度调节加热部件的工作状态。当检测到加热部件的实时温度小于恒温口感温度时,通过模糊控制器和Smith预估补偿控制器相结合计算功率调整系数,解决了加热功率调整的滞后性,能够以更快的效率得到所需的功率调整系数,同时通过功率调整系数所调整的加热功率,能够更为贴近理想值,提高恒温控制的稳定性,有效减小温度波动。从而使加热装置的恒温加热控制达到更为理想的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例中的基于口感模式的加热装置恒温加热方法的流程示意图;

图2是本发明实施例中的基于口感模式的加热装置恒温加热系统的结构组成示意图;

图3是本发明实施例中的加热装置的结构组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1,图1是本发明实施例中的基于口感模式的加热装置恒温加热方法的流程示意图。

如图1所示,一种基于口感模式的加热装置恒温加热方法,所述方法包括:

S11:启动加热装置,基于加热装置的通讯模块接收口感恒温加热模式指令,基于所述口感恒温加热模式指令选取对应的口感恒温烹饪程序;

在本发明具体实施过程中,接通加热装置的电源,启动加热装置。用户在移动终端或控制面板选取对应的口感恒温加热模式,口感恒温加热模式中包含食物类型和口感模式,口感模式包括口感偏嫩加热模式、口感适中加热模式和口感偏酥脆加热模式。移动终端或控制面板将用户所选取的口感恒温加热模式指令发送至加热装置的通讯模块,加热装置根据所接收的口感恒温加热模式指令选取相对应的口感恒温烹饪程序。

S12:基于口感恒温烹饪程序中所包含的食物类型烹饪指令确定加热温度范围;

在本发明具体实施过程中,基于口感恒温烹饪程序中所包含的食物类型烹饪指令确定加热温度范围,如食物类型烹饪指令为煎鸡蛋,口感恒温烹饪程序中预存的加热温度范围为40-240℃,如食物类型烹饪指令为烧水,则其预存的加热温度范围可为120-240℃。

S13:基于口感恒温烹饪程序中所包含的口感模式烹饪指令在所述加热温度范围中获取对应的第一恒温口感温度;

在本发明具体实施过程中,基于口感恒温烹饪程序中所包含的口感模式烹饪指令在所述加热温度范围中获取对应的第一恒温口感温度,所述口感恒温烹饪程序包括口感偏嫩恒温烹饪模式、口感适中恒温烹饪模式和口感偏酥脆恒温烹饪模式。每个口感恒温烹饪模式都有着对应的恒温口感温度。如在确定食物类型烹饪指令为煎鸡蛋后,便在预存的加热温度范围内确定对应的所需的恒温口感温度,该恒温口感温度为相应的经验温度,同时该恒温口感温度为加热部件应达到的温度,如口感偏嫩恒温烹饪模式所对应的恒温口感温度为140℃,口感适中恒温烹饪模式所对应的恒温口感温度为150℃,口感偏酥脆恒温烹饪模式所对应的恒温口感温度为155℃。此外,用户还可选择通用恒温加热模式,通用恒温加热模式则需要用户自行选取恒温温度。

S14:基于所述第一恒温口感温度获取初始加热功率控制模式;

在本发明具体实施过程中,在确定第一恒温口感温度后,根据相应的恒温口感温度确定对应的初始加热功率控制模式,如接收到的控制指令为恒温口感温度为200℃,初始加热功率控制模式的额定功率为2000W。

S15:基于所述初始加热功率控制模式控制加热装置的加热部件进行加热处理;

在本发明具体实施过程中,在根据初始加热功率控制模式确定相应的加热功率后,控制加热装置的加热部件根据相应的加热功率进行加热处理。

S16:判断是否需要改变恒温口感温度;

在本发明具体实施过程中,在控制加热装置的加热部件进行加热处理过程中,基于加热装置的通讯模块接收由移动终端发送的口感改变指令,基于所述口感改变指令将所述第一恒温口感温度调节为第二恒温口感温度,并控制所述加热部件基于第二恒温口感温度重新进行加热处理。

具体的,在控制加热装置的加热部件进行加热处理过程中,用户在终端可选择是否改变恒温口感温度,即可选择是否改变食物口感,若是,则进入步骤S13,根据所重新选取的口感恒温加热模式向加热装置的通讯模块发送口感改变指令,根据口感改变指令改变口感恒温烹饪程序,进而改变恒温口感温度,加热部件根据所改变的恒温口感温度重新进行加热处理,若无需改变食物口感,则进入步骤S17。

S17:在加热部件进行加热处理过程中,基于温度传感器检测所述加热部件的第一实时温度;

在本发明具体实施过程中,在加热部件进行加热处理过程中,基于内置在加热部件中的温度传感器检测所述加热部件的第一实时温度,该温度传感器贴合在加热部件的加热板的底面。

S18:判断所述第一实时温度是否大于或等于所述第一恒温口感温度;

在本发明具体实施过程中,对第一实时温度和第一恒温口感温度进行比较,若第一实时温度大于或等于第一恒温口感温度,则进入步骤S19,若第一实时温度小于第一恒温口感温度,则进入步骤S15,继续控制加热部件进行加热处理。

S19:将所设定的初始加热功率调整为预设降温功率;

在本发明具体实施过程中,当检测到加热部件的实时温度大于或等于恒温口感温度时,则将根据恒温口感温度所设定的初始加热功率调整为预设降温功率,预设降温功率可为0W或比初始加热功率更小的功率,当调整为预设降温功率后,加热部件的实时温度开始逐渐降低。

S20:当所述加热部件处于预设降温功率时,基于温度传感器检测所述加热部件在处于预设降温功率时的实时温度;

在本发明具体实施过程中,在加热部件处于预设降温功率时,设置在加热部件中的温度传感器会继续工作,基于温度传感器检测所述加热部件在处于预设降温功率时的实时温度,将加热部件在处于预设降温功率时的实时温度作为第二实时温度。

S21:判断处于预设降温功率时的实时温度是否大于或等于所述第一恒温口感温度;

在本发明具体实施过程中,将加热部件处于预设降温功率时的实时温度与恒温口感温度进行比较,若检测到该实时温度仍大于或等于恒温口感温度时,则进入步骤S19,继续基于预设降温功率使加热部件的温度下降,若检测到该实时温度小于恒温口感温度时,则进入步骤S22。

S22:计算当前时刻的实时温度与所述第一恒温口感温度的温度差,并基于所述温度差计算功率调整系数;

在本发明具体实施过程中,所述基于所述温度差计算功率调整系数,包括:基于所述温度差计算温度偏差变化率,并基于所述温度差和温度偏差变化率确定对应的优化量化参数和模糊子集;基于所述优化量化参数和模糊子集利用隶属函数计算对应的隶属度,并基于预设模糊规则表利用所述隶属度进行模糊推理,获得模糊调整值;基于加权平均法对所述模糊调整值进行解模糊化处理,获得解模糊化处理后的模糊调整值;基于所述温度差利用前馈控制器生成前馈增益,并基于解模糊化处理后的模糊调整值和前馈增益利用模糊控制器计算功率调整系数。

进一步的,所述基于解模糊化处理后的模糊调整值和前馈增益利用模糊控制器计算功率调整系数,包括:设置Smith预估补偿控制器的抗扰动传递函数;基于所述Smith预估补偿控制器利用所述抗扰动传递函数计算抗扰动补偿系数,并基于所述Smith预估补偿控制器计算滞后补偿系数;基于所述抗扰动补偿系数和滞后补偿系数结合解模糊化处理后的模糊调整值和前馈增益利用模糊控制器计算功率调整系数。

具体的,当检测到所述加热部件的实时温度小于所述第一恒温口感温度时,计算当前时刻的实时温度与所述第一恒温口感温度的温度差。基于所述温度差计算温度偏差变化率,即通过温度差计算温度偏差值,通过温度偏差值计算当前的温度偏差变化率。基于所述温度差和温度偏差变化率确定对应的初始量化参数,即在温度控制和误差允许的范围内确定对应的论域、离散点和量化因子,论域、离散点和量化因子即为量化参数。基于粒子群优化算法利用对应的搜索空间对所述初始量化参数进行优化,根据初始量化参数生成初始粒子种群,初始化粒子群算法参数,设置对应的多维搜索空间;根据初始化粒子群算法参数设置初始粒子种群中每个粒子的位置;构建相应的目标函数,在多维搜索空间中对每个粒子的位置进行初始化,计算其目标函数,将当前粒子的位置作为当前最优位置,其目标函数为当前最优目标函数,而后更新每个粒子的位置,即更新每个粒子所携带的量化参数信息,若更新的位置超出多维搜索空间,则将该更新的位置设置为多维搜索空间的上下限,在更新后,再次计算更新后的粒子的目标函数值,比较更新后的粒子的目标函数值与当前最优目标函数值,若更新后的目标函数值大于当前最优目标函数值,则将该位置作为更优位置,该目标函数为更优目标函数,重复以上处理至达到预设迭代次数,得到最终的优化粒子群,即获得对应的优化量化参数,基于粒子群优化算法对量化参数进行优化,弥补了现有模糊控制器中的量化参数的确定过分依赖专家经验和工程经验的缺点,进而提高了模糊控制器的性能。根据温度差和温度偏差变化率确定对应的模糊子集,即根据温度差和温度偏差变化率在论域中定义模糊子集,所述模糊子集可定义为正大、正中、正小、零、负、负中和负大。基于所述优化量化参数和模糊子集利用隶属函数计算对应的隶属度,通过三角模糊隶属度函数利用模糊子集列出对应的连续控制区间,根据对应的连续控制区间描述对应的语义变量,根据语义变量结合优化量化参数和模糊子集计算对应的隶属度。基于预设模糊规则表利用所述隶属度进行模糊推理,所述预设模糊规则表根据专家经验和实验数据建立,根据预设模糊规则表利用对应的隶属度构建模糊蕴含关系,选取运算法则,根据运算法则利用模糊蕴含关系进行温度差和温度偏差变化率的模糊量参数推理,获得模糊调整值。基于加权平均法对所述模糊调整值进行解模糊化处理,解模糊化也称为去模糊化或清晰化,是模糊控制中的一个重要步骤,其目的是将模糊推理得到的模糊输出值转换为明确的控制输出,以便于系统可以直接进行控制,通过加权平均法对模糊调整值赋予不同的权重,所赋予的权重根据预设因素所设置,根据所赋予的权重进行加权平均,获得解模糊化处理后的模糊调整值。基于所述温度差利用前馈控制器生成前馈增益,将温度差输入至前馈控制器中,得到相应的前馈增益,前馈增益为温度差的相应倍数增益。设置Smith预估补偿控制器的抗扰动传递函数,通过不含有滞后部分的传递函数和时滞因子来设置Smith预估补偿控制器的抗扰动传递函数。所述Smith预估补偿控制器用于结合所述模糊控制器进行抗扰动和滞后补偿处理。基于所述Smith预估补偿控制器利用所述抗扰动传递函数计算抗扰动补偿系数,通过抗扰动传递函数结合扰动通道计算抗扰动补偿系数,并基于所述Smith预估补偿控制器计算滞后补偿系数,同样的,通过滞后控制通道计算滞后补偿系数。基于所述抗扰动补偿系数和滞后补偿系数结合解模糊化处理后的模糊调整值和前馈增益利用模糊控制器计算功率调整系数,所述功率调整系数的计算表达式为:

其中,U为功率调整系数,G

S23:基于所述功率调整系数生成恒温加热功率,并基于所述恒温加热功率控制所述加热部件进行恒温加热处理;

在本发明具体实施过程中,基于功率调整系数与加热部件的加热功率进行运算,得到恒温加热功率,基于所述恒温加热功率生成对应的脉冲信号,所述脉冲信号用于脉冲宽度调制在极短时间内快速传输调节数据,根据恒温加热功率输出对应数量的脉冲,所述脉冲信号可为方波信号,基于所述脉冲信号控制所述加热部件进行恒温加热处理。

S24:在所述加热部件处于恒温加热处理过程中,基于温度传感器检测加热部件在恒温加热处理过程中的实时温度;

在本发明具体实施过程中,在所述加热部件处于恒温加热处理过程时,基于内置在加热部件的温度传感器继续检测加热部件在恒温加热处理过程中的实时温度。

S25:判断所述加热部件在恒温加热处理过程中的实时温度是否大于或等于所述第一恒温口感温度。

在本发明具体实施过程中,判断加热部件在恒温加热处理过程中的实时温度是否大于或等于恒温口感温度,若在恒温加热处理过程中的实时温度是大于或等于恒温口感温度,进入步骤S19,将加热功率调整为预设降温功率使加热部件的温度下降,若在恒温加热处理过程中的实时温度仍小于恒温口感温度,进入步骤S22,计算每个时刻下的实时温度与恒温口感温度的温度差,基于每个时刻下的实时温度与恒温口感温度的温度差更新每个时刻下的功率调整系数,基于每个时刻下更新的功率调整系数更新每个时刻下加热部件的加热功率,基于每个时刻下的加热功率对加热部件进行恒温加热处理。即在该过程中,基于温度传感器检测所述加热部件的第三实时温度,在第三实时温度仍小于恒温口感温度时,不断更新其温度差,进而不断更新功率调整系数以达到不断更新加热功率,因温度差时刻变换,因此通过不断更新温度差进而不断调整恒温加热功率,实现当温度差较大时,调整的恒温加热功率大,当温度差开始变得较小时,调整的恒温加热功率小,如设定的恒温口感温度为200℃,200℃以上加热功率调为0W,199.5℃对应加热功率为20W,199℃对应加热功率为80W,198.5℃对应加热功率为180W,198℃对应加热功率为320W,197.5℃对应加热功率为500W,197℃对应加热功率为720W,196.5℃对应加热功率为980W,196℃对应加热功率为1280W,195.5℃对应加热功率为1620W,实现快速升温,又保障实际温度更容易稳定。循环以上处理以实现加热装置的恒温加热控制,直至用户取消加热才停止。

在本发明实施例中,通过设置相应的口感恒温加热模式以获取对应的恒温口感温度,可以更好地控制食物烹饪的口感。并且通过温度传感器直接检测加热部件的实时温度,从而可以根据所得到的实时温度调节加热部件的工作状态。当检测到加热部件的实时温度小于恒温口感温度时,通过模糊控制器和Smith预估补偿控制器相结合计算功率调整系数,解决了加热功率调整的滞后性,能够以更快的效率得到所需的功率调整系数,同时通过功率调整系数所调整的加热功率,能够更为贴近理想值,提高恒温控制的稳定性,有效减小温度波动。从而使加热装置的恒温加热控制达到更为理想的效果。

实施例二

请参阅图2,图1是本发明实施例中的基于口感模式的加热装置恒温加热系统的结构组成示意图。

如图2所示,一种基于口感模式的加热装置恒温加热系统,所述系统包括:

口感恒温烹饪程序选取模块21:用于基于口感恒温加热模式指令选取对应的口感恒温烹饪程序;

在本发明具体实施过程中,接通加热装置的电源,启动加热装置。用户在移动终端或控制面板选取对应的口感恒温加热模式,口感恒温加热模式中包含食物类型和口感模式,口感模式包括口感偏嫩加热模式、口感适中加热模式和口感偏酥脆加热模式。移动终端或控制面板将用户所选取的口感恒温加热模式指令发送至加热装置的通讯模块,加热装置根据所接收的口感恒温加热模式指令选取相对应的口感恒温烹饪程序。

恒温口感温度选取和加热模块22:用于基于所述口感恒温烹饪程序获取对应的第一恒温口感温度和初始加热功率控制模式,基于所述初始加热功率控制模式控制加热装置的加热部件进行加热处理;

在本发明具体实施过程中,所述控制加热装置的加热部件进行加热处理,包括:在控制加热装置的加热部件进行加热处理过程中,基于加热装置的通讯模块接收由移动终端发送的口感改变指令,基于所述口感改变指令将所述第一恒温口感温度调节为第二恒温口感温度,并控制所述加热部件基于第二恒温口感温度重新进行加热处理。

所述基于所述口感恒温烹饪程序获取对应的第一恒温口感温度和初始加热功率控制模式,包括:基于口感恒温烹饪程序中所包含的食物类型烹饪指令确定加热温度范围;基于口感恒温烹饪程序中所包含的口感模式烹饪指令在所述加热温度范围中获取对应的第一恒温口感温度;基于所述第一恒温口感温度获取初始加热功率控制模式。

具体的,基于口感恒温烹饪程序中所包含的食物类型烹饪指令确定加热温度范围,如食物类型烹饪指令为煎鸡蛋,口感恒温烹饪程序中预存的加热温度范围为40-240℃,如食物类型烹饪指令为烧水,则其预存的加热温度范围可为120-240℃。基于口感恒温烹饪程序中所包含的口感模式烹饪指令在所述加热温度范围中获取对应的第一恒温口感温度,所述口感恒温烹饪程序包括口感偏嫩恒温烹饪模式、口感适中恒温烹饪模式和口感偏酥脆恒温烹饪模式。每个口感恒温烹饪模式都有着对应的恒温口感温度。如在确定食物类型烹饪指令为煎鸡蛋后,便在预存的加热温度范围内确定对应的所需的恒温口感温度,该恒温口感温度为相应的经验温度,如口感偏嫩恒温烹饪模式所对应的恒温口感温度为140℃,口感适中恒温烹饪模式所对应的恒温口感温度为150℃,口感偏酥脆恒温烹饪模式所对应的恒温口感温度为155℃。此外,用户还可选择通用恒温加热模式,通用恒温加热模式则需要用户自行选取恒温温度。在确定第一恒温口感温度后,根据相应的恒温口感温度确定对应的初始加热功率控制模式,如接收到的控制指令为恒温口感温度为200℃,初始加热功率控制模式的额定功率为2000W。在根据初始加热功率控制模式确定相应的加热功率后,控制加热装置的加热部件根据相应的加热功率进行加热处理。在控制加热装置的加热部件进行加热处理过程中,基于加热装置的通讯模块接收由移动终端发送的口感改变指令,基于所述口感改变指令将所述第一恒温口感温度调节为第二恒温口感温度,并控制所述加热部件基于第二恒温口感温度重新进行加热处理。在控制加热装置的加热部件进行加热处理过程中,用户在终端可选择是否改变恒温口感温度,即可选择是否改变食物口感,若是,则根据所重新选取的口感恒温加热模式向加热装置的通讯模块发送口感改变指令,根据口感改变指令改变口感恒温烹饪程序,进而改变恒温口感温度,加热部件根据所改变的恒温口感温度重新进行加热处理,若无需改变食物口感,则继续控制加热部件进行加热处理。

温度检测和比较模块23:用于在加热部件进行加热处理过程中,基于温度传感器检测所述加热部件的第一实时温度,并将所述第一实时温度与所述第一恒温口感温度进行比较;

在本发明具体实施过程中,在加热部件进行加热处理过程中,基于内置在加热部件中的温度传感器检测所述加热部件的第一实时温度,该温度传感器贴合在加热部件的加热板的底面。对第一实时温度和第一恒温口感温度进行比较,若第一实时温度大于或等于第一恒温口感温度,则进行降温处理,若第一实时温度小于第一恒温口感温度,则继续控制加热部件进行加热处理。

降温模块24:用于当所述第一实时温度大于或等于所述第一恒温口感温度时,则将所设定的初始加热功率调整为预设降温功率;

在本发明具体实施过程中,当检测到加热部件的实时温度大于或等于恒温口感温度时,则将根据恒温口感温度所设定的初始加热功率调整为预设降温功率,预设降温功率可为0W或比初始加热功率更小的功率,当调整为预设降温功率后,加热部件的实时温度开始逐渐降低。

第二实时温度检测模块25:用于当所述加热部件处于预设降温功率时,基于温度传感器检测所述加热部件的第二实时温度;

在本发明具体实施过程中,在加热部件处于预设降温功率时,设置在加热部件中的温度传感器会继续工作,基于温度传感器检测所述加热部件在处于预设降温功率时的实时温度,将加热部件在处于预设降温功率时的实时温度作为第二实时温度。

功率调整系数计算模块26:用于当检测到所述加热部件的第二实时温度小于所述第一恒温口感温度时,计算所述第二实时温度与所述第一恒温口感温度的温度差,并基于所述温度差计算功率调整系数;

在本发明具体实施过程中,所述基于所述温度差计算功率调整系数,包括:基于所述温度差计算温度偏差变化率,并基于所述温度差和温度偏差变化率确定对应的优化量化参数和模糊子集;基于所述优化量化参数和模糊子集利用隶属函数计算对应的隶属度,并基于预设模糊规则表利用所述隶属度进行模糊推理,获得模糊调整值;基于加权平均法对所述模糊调整值进行解模糊化处理,获得解模糊化处理后的模糊调整值;基于所述温度差利用前馈控制器生成前馈增益,并基于解模糊化处理后的模糊调整值和前馈增益利用模糊控制器计算功率调整系数。

进一步的,所述基于解模糊化处理后的模糊调整值和前馈增益利用模糊控制器计算功率调整系数,包括:设置Smith预估补偿控制器的抗扰动传递函数;基于所述Smith预估补偿控制器利用所述抗扰动传递函数计算抗扰动补偿系数,并基于所述Smith预估补偿控制器计算滞后补偿系数;基于所述抗扰动补偿系数和滞后补偿系数结合解模糊化处理后的模糊调整值和前馈增益利用模糊控制器计算功率调整系数。

具体的,将加热部件处于预设降温功率时的实时温度与恒温口感温度进行比较,若检测到该实时温度仍大于或等于恒温口感温度时,则继续基于预设降温功率使加热部件的温度下降,若检测到该实时温度小于恒温口感温度时,计算当前时刻的实时温度与所述第一恒温口感温度的温度差。基于所述温度差计算温度偏差变化率,即通过温度差计算温度偏差值,通过温度偏差值计算当前的温度偏差变化率。基于所述温度差和温度偏差变化率确定对应的初始量化参数,即在温度控制和误差允许的范围内确定对应的论域、离散点和量化因子,论域、离散点和量化因子即为量化参数。基于粒子群优化算法利用对应的搜索空间对所述初始量化参数进行优化,根据初始量化参数生成初始粒子种群,初始化粒子群算法参数,设置对应的多维搜索空间;根据初始化粒子群算法参数设置初始粒子种群中每个粒子的位置;构建相应的目标函数,在多维搜索空间中对每个粒子的位置进行初始化,计算其目标函数,将当前粒子的位置作为当前最优位置,其目标函数为当前最优目标函数,而后更新每个粒子的位置,即更新每个粒子所携带的量化参数信息,若更新的位置超出多维搜索空间,则将该更新的位置设置为多维搜索空间的上下限,在更新后,再次计算更新后的粒子的目标函数值,比较更新后的粒子的目标函数值与当前最优目标函数值,若更新后的目标函数值大于当前最优目标函数值,则将该位置作为更优位置,该目标函数为更优目标函数,重复以上处理至达到预设迭代次数,得到最终的优化粒子群,即获得对应的优化量化参数,基于粒子群优化算法对量化参数进行优化,弥补了现有模糊控制器中的量化参数的确定过分依赖专家经验和工程经验的缺点,进而提高了模糊控制器的性能。根据温度差和温度偏差变化率确定对应的模糊子集,即根据温度差和温度偏差变化率在论域中定义模糊子集,所述模糊子集可定义为正大、正中、正小、零、负、负中和负大。基于所述优化量化参数和模糊子集利用隶属函数计算对应的隶属度,通过三角模糊隶属度函数利用模糊子集列出对应的连续控制区间,根据对应的连续控制区间描述对应的语义变量,根据语义变量结合优化量化参数和模糊子集计算对应的隶属度。基于预设模糊规则表利用所述隶属度进行模糊推理,所述预设模糊规则表根据专家经验和实验数据建立,根据预设模糊规则表利用对应的隶属度构建模糊蕴含关系,选取运算法则,根据运算法则利用模糊蕴含关系进行温度差和温度偏差变化率的模糊量参数推理,获得模糊调整值。基于加权平均法对所述模糊调整值进行解模糊化处理,解模糊化也称为去模糊化或清晰化,是模糊控制中的一个重要步骤,其目的是将模糊推理得到的模糊输出值转换为明确的控制输出,以便于系统可以直接进行控制,通过加权平均法对模糊调整值赋予不同的权重,所赋予的权重根据预设因素所设置,根据所赋予的权重进行加权平均,获得解模糊化处理后的模糊调整值。基于所述温度差利用前馈控制器生成前馈增益,将温度差输入至前馈控制器中,得到相应的前馈增益,前馈增益为温度差的相应倍数增益。设置Smith预估补偿控制器的抗扰动传递函数,通过不含有滞后部分的传递函数和时滞因子来设置Smith预估补偿控制器的抗扰动传递函数。所述Smith预估补偿控制器用于结合所述模糊控制器进行抗扰动和滞后补偿处理。基于所述Smith预估补偿控制器利用所述抗扰动传递函数计算抗扰动补偿系数,通过抗扰动传递函数结合扰动通道计算抗扰动补偿系数,并基于所述Smith预估补偿控制器计算滞后补偿系数,同样的,通过滞后控制通道计算滞后补偿系数。基于所述抗扰动补偿系数和滞后补偿系数结合解模糊化处理后的模糊调整值和前馈增益利用模糊控制器计算功率调整系数,所述功率调整系数的计算表达式为:

其中,U为功率调整系数,G

恒温加热模块27:用于基于所述功率调整系数生成恒温加热功率,并基于所述恒温加热功率控制所述加热部件进行恒温加热处理。

在本发明具体实施过程中,所述基于所述恒温加热功率控制所述加热部件进行恒温加热处理,包括:在控制所述加热部件进行恒温加热处理过程中,基于温度传感器检测所述加热部件的第三实时温度,在所述第三实时温度小于所述第一恒温口感温度时,计算每个时刻下的第三实时温度与所述第一恒温口感温度的温度差;基于每个时刻下的第三实时温度与所述第一恒温口感温度的温度差更新每个时刻下的功率调整系数,并基于每个时刻下的功率调整系数对所述加热部件进行恒温加热处理;在所述第三实时温度大于或等于所述第一恒温口感温度时,则将由当前时刻下的功率调整系数所生成的恒温加热功率调整为预设降温功率,当加热部件再次处于预设降温功率时,基于温度传感器检测所述加热部件的第四实时温度;当检测到所述第四实时温度小于所述第一恒温口感温度时,则计算所述第四实时温度与所述第一恒温口感温度的温度差,基于所述第四实时温度与所述第一恒温口感温度的温度差重新生成新恒温加热功率,基于所述新恒温加热功率控制所述加热部件进行恒温加热处理至温度传感器检测到所述加热部件的实时温度大于或等于所述第一恒温口感温度。

具体的,基于功率调整系数与加热部件的加热功率进行运算,得到恒温加热功率,基于所述恒温加热功率生成对应的脉冲信号,所述脉冲信号用于脉冲宽度调制在极短时间内快速传输调节数据,根据恒温加热功率输出对应数量的脉冲,所述脉冲信号可为方波信号,基于所述脉冲信号控制所述加热部件进行恒温加热处理。

在所述加热部件处于恒温加热处理过程时,基于内置在加热部件的温度传感器继续检测加热部件在恒温加热处理过程中的实时温度。判断加热部件在恒温加热处理过程中的实时温度是否大于或等于恒温口感温度,若在恒温加热处理过程中的实时温度大于或等于恒温口感温度,则将加热功率调整为预设降温功率使加热部件的温度下降,若在恒温加热处理过程中的实时温度仍小于恒温口感温度,计算每个时刻下的实时温度与恒温口感温度的温度差,基于每个时刻下的实时温度与恒温口感温度的温度差更新每个时刻下的功率调整系数,基于每个时刻下更新的功率调整系数更新每个时刻下加热部件的加热功率,基于每个时刻下的加热功率对加热部件进行恒温加热处理。即在该过程中,基于温度传感器检测所述加热部件的第三实时温度,在第三实时温度仍小于恒温口感温度时,不断更新其温度差,进而不断更新功率调整系数以达到不断更新加热功率,因温度差时刻变换,因此通过不断更新温度差进而不断调整恒温加热功率,实现当温度差较大时,调整的恒温加热功率大,当温度差开始变得较小时,调整的恒温加热功率小,如设定的恒温口感温度为200℃,200℃以上加热功率调为0W,199.5℃对应加热功率为20W,199℃对应加热功率为80W,198.5℃对应加热功率为180W,198℃对应加热功率为320W,197.5℃对应加热功率为500W,197℃对应加热功率为720W,196.5℃对应加热功率为980W,196℃对应加热功率为1280W,195.5℃对应加热功率为1620W,实现快速升温,又保障实际温度更容易稳定。循环以上处理以实现加热装置的恒温加热控制,直至用户取消加热才停止。

在本发明实施例中,通过设置相应的口感恒温加热模式以获取对应的恒温口感温度,可以更好地控制食物烹饪的口感。并且通过温度传感器直接检测加热部件的实时温度,从而可以根据所得到的实时温度调节加热部件的工作状态。当检测到加热部件的实时温度小于恒温口感温度时,通过模糊控制器和Smith预估补偿控制器相结合计算功率调整系数,解决了加热功率调整的滞后性,能够以更快的效率得到所需的功率调整系数,同时通过功率调整系数所调整的加热功率,能够更为贴近理想值,提高恒温控制的稳定性,有效减小温度波动。从而使加热装置的恒温加热控制达到更为理想的效果。

本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述实施例中任意一个实施例的基于口感模式的加热装置恒温加热控制方法。其中,所述计算机可读存储介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory,只读存储器)、RAM(Random AcceSS Memory,随即存储器)、EPROM(EraSable Programmable Read-OnlyMemory,可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically EraSable ProgrammableRead-Only Memory,电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是,存储设备包括由设备(例如,计算机、手机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质,可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

实施例三

请参阅图3,图3是本发明实施例中的加热装置的结构组成示意图。

如图3所示,所述加热装置包括主控部件31、加热部件32和通讯模块33,所述主控部件分别与所述加热部件和通讯模块连接,使得所述加热装置执行上述实施例中的基于口感模式的加热装置恒温加热方法。

在本发明具体实施过程中,主控部件31用于对加热装置进行整体控制,加热部件32用于对烹饪器具进行加热,加热部件32包括加热板和发热管,加热部件内置温度传感器321,温度传感器321贴合在所述加热部件32中加热板的底面,温度传感器可采用K型热电偶,通讯模块33用于接收来自移动终端或控制面板的相关指令,同时主控部件31用于根据温度传感器321检测的数值得到所述加热部件32的温度,并至少根据加热部件32的温度和或用户所设置的温度来控制所述加热部件32的加热功率,使得所述的加热部件32的温度恒定目标温度。主控部件31内预存了多个烹饪程序,烹饪程序包括通用恒温加热模式、口感偏嫩恒温烹饪模式、口感适中恒温烹饪模式和口感偏酥脆恒温烹饪模式,根据接收到的控制指令和所述加热部件32的温度选择相应的烹饪程序对所述的加热部件32进行控制,同时主控模块可根据加热部件的实时温度对发热管的工作情况进行实时调整,实现加热部件温度的实时调整,为烹煮提供温度可调的热源。图3示出的加热装置并不构成对所有部件的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件。加热装置项的具体实施方式可参详上述实施例,在此不再赘述。

在本发明实施例中,通过设置相应的口感恒温加热模式以获取对应的恒温口感温度,可以更好地控制食物烹饪的口感。并且通过温度传感器直接检测加热部件的实时温度,从而可以根据所得到的实时温度调节加热部件的工作状态。当检测到加热部件的实时温度小于恒温口感温度时,通过模糊控制器和Smith预估补偿控制器相结合计算功率调整系数,解决了加热功率调整的滞后性,能够以更快的效率得到所需的功率调整系数,同时通过功率调整系数所调整的加热功率,能够更为贴近理想值,提高恒温控制的稳定性,有效减小温度波动。从而使加热装置的恒温加热控制达到更为理想的效果。

另外,以上对本发明实施例所提供的一种基于口感模式的加热装置恒温加热方法及相关装置进行了详细介绍,本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

相关技术
  • 一种浴室加热装置和用于控制浴室加热装置的方法、设备、电子设备及计算机可读存储介质
  • 一种电子加热装置的加热片的清洁方法和装置
  • 一种恒温加热装置
  • 一种基于脉冲式溅射模式的电磁加热装置的设计方法及其装置
  • 一种基于电磁感应加热连铸恒温出坯的装置及方法
技术分类

06120116679744