燃气热水炉的控制方法、装置及系统与流程

文档序号:12709094阅读:220来源:国知局
燃气热水炉的控制方法、装置及系统与流程

本发明涉及燃气热水炉领域,具体而言,涉及一种燃气热水炉的控制方法、装置及系统。



背景技术:

目前市场上的普遍的供暖洗浴两用燃气热水炉是通过三通阀切换热水循环路径达到供暖目的或者洗浴热水目的。通常在燃气热水炉上安装有两个温度传感器,一个用于检测供暖热水温度,一个用于检测洗浴热水出水温度。

现有技术中的燃气热水炉的控制方法是通过检测洗浴出水水温和调节燃气流量来控制出水温度稳定,虽然通过算法调试能够满足出水温度恒定,但是当检测到洗浴出水温度变化再来控制燃气流量存在严重的滞后问题,导致水温波动大。

针对现有技术中的燃气热水炉的控制方法存在水温控制滞后的问题,目前尚未提出有效的解决方案。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种燃气热水炉的控制方法、装置及系统,以至少解决现有技术中的燃气热水炉的控制方法存在水温控制滞后的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面,提供了一种燃气热水炉的控制方法,包括:采集燃气热水炉的供暖热水温度和洗浴热水温度;根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度,得到控制输出量;根据控制输出量,控制燃气热水炉的燃气流量。

根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种燃气热水炉的控制装置,包括:采集单元,用于采集燃气热水炉的供暖热水温度和洗浴热水温度;处理单元,用于根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度,得到控制输出量;控制单元,用于根据控制输出量,控制燃气热水炉的燃气流量。

根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种燃气热水炉的控制系统,包括:采集装置,用于采集燃气热水炉的供暖热水温度和洗浴热水温度;处理器,与采集装置连接,用于根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度,得到控制输出量;控制器,与处理器连接,用于根据控制输出量,控制燃气热水炉的燃气流量。

在本发明实施例中,采集燃气热水炉的供暖热水温度和洗浴热水温度,根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度,得到控制输出量,根据控制输出量,控制燃气热水炉的燃气流量。容易注意到的是,根据供暖热水温度的变化率得到控制输出量,而不是通过洗浴热水温度的变化率得到控制输出量,由于供暖热水温度的检测装置位于燃气热水炉的前端,可以通过供暖热水水温提前判断洗浴热水温度变化,提前控制燃气流量,从而达到洗浴热水恒温的目的,进而解决了现有技术中的燃气热水炉的控制方法存在水温控制滞后的技术问题。因此,通过本发明上述实施例提供的方案,可以达到洗浴热水水温的快速恒温,提高燃气热水炉的响应速度,提高用户舒适度的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是根据本发明实施例的一种燃气热水炉的控制方法的流程图;

图2是根据本发明实施例的一种可选的燃气热水炉的控制方法的流程图;

图3是根据本发明实施例的一种燃气热水炉的控制装置的示意图;

图4是根据本发明实施例的一种燃气热水炉的控制系统的示意图;以及

图5是根据本发明实施例的一种采集装置的示意图。

其中,上述附图中包括如下附图标记:

51、第一温度传感器;53、第二温度传感器;55、板换。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例,提供了一种燃气热水炉的控制方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种燃气热水炉的控制方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:

步骤S102,采集燃气热水炉的供暖热水温度和洗浴热水温度。

具体地,上述的燃气热水炉可以是供暖洗浴两用的板换式的燃气热水炉,但不仅限于此,其他的燃气热水炉可以达到本发明上述实施例的目的。

步骤S104,根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度,得到控制输出量。

具体地,上述的控制输出量可以是用于控制燃气热水炉的燃气阀的燃气输出量。

步骤S106,根据控制输出量,控制燃气热水炉的燃气流量。

在一种可选的方案中,燃气热水炉上安装有两个温度传感器,一个用于检测供暖热水温度,一个用于检测洗浴热水出水温度,可以通过这两个温度传感器在不同采样周期内采集燃气热水炉的供暖热水温度和洗浴热水温度,得到多个采样周期内的供暖热水温度和洗浴热水温度。为了更快的检测到洗浴热水温度的变化,可以根据不同采样周期内采集到的供暖热水温度的变化率,来提前判断洗浴热水温度的变化,并结合当前洗浴热水温度,确定燃气热水炉的燃气阀的燃气输出量。进一步地,可以根据燃气输出量来控制燃气阀的开度,实现控制燃气热水炉的燃气流量的目的,从而达到提前控制燃气流量,使得洗浴热水温度达到快速恒温的目的。

通过本发明上述实施例,采集燃气热水炉的供暖热水温度和洗浴热水温度,根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度,得到控制输出量,根据控制输出量,控制燃气热水炉的燃气流量。容易注意到的是,根据供暖热水温度的变化率得到控制输出量,而不是通过洗浴热水温度的变化率得到控制输出量,由于供暖热水温度的检测装置位于燃气热水炉的前端,可以通过供暖热水水温提前判断洗浴热水温度变化,提前控制燃气流量,从而达到洗浴热水恒温的目的,进而解决了现有技术中的燃气热水炉的控制方法存在水温控制滞后的技术问题。因此,通过本发明上述实施例提供的方案,可以达到洗浴热水水温的快速恒温,提高燃气热水炉的响应速度,提高用户舒适度的技术效果。

可选地,在本发明上述实施例中,步骤S104,根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度,得到控制输出量,包括:

步骤S1042,根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度,得到控制参数。

具体地,上述的控制参数可以是自适应模糊PID算法,可以包括:比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd。

在一种可选的方案中,可以根据供暖热水温度的变化率EC和洗浴热水温度,确定自适应模糊PID算法的比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd。

步骤S1044,基于预设算法,根据洗浴热水温度和控制参数,得到输出变化量。

具体地,上述的预设算法可以是自适应模糊PID算法,可以将此算法转换成增量式PID。

在一种可选的方案中,可以基于自适应模糊PID算法,根据不同采样周期内采样到的洗浴热水温度和比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd,得到当前采样周期内的燃气输出量的输出变化量ΔOUT。

步骤S1046,根据输出变化量,得到控制输出量。

在一种可选的方案中,可以根据当前采样周期内采集到的当前燃气输出量OUT,以及当前采样周期内的燃气输出量的输出变化量ΔOUT,得到最终燃气阀需要输出的控制输出量(即下一个采样周期内的燃气输出量)OUT=OUT+ΔOUT。

可选地,在本发明上述实施例中,步骤S1042,根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度,得到控制参数,包括:

步骤S10422,获取当前采样周期内采集到的第一供暖热水温度和第一洗浴热水温度,以及前一个采样周期内采集到的第二供暖热水温度,其中,供暖热水温度包括:第一供暖热水温度和第二供暖热水温度,洗浴热水温度包括:第一洗浴热水温度。

步骤S10424,计算第二供暖热水温度和第一供暖热水温度的差值,得到供暖热水温度的变化率。

在一种可选的方案中,在第n+1个采样周期内,可以获取当前采样周期内采集到的第一供暖热水温度T供暖n+1和第一洗浴热水温度T洗浴n+1,并获取前一个采样周期,即第n个采样周期内采集到的第二供暖热水温度T供暖n,可以计算第二供暖热水温度T供暖n和第一供暖热水温度T供暖n+1的差值,得到供暖热水温度的变化率EC=T供暖n-T供暖n+1

步骤S10426,计算预设洗浴热水温度与第一洗浴热水温度的差值,得到洗浴热水温度的误差。

具体地,上述的预设洗浴热水温度可以是用户设定的洗浴热水温度T

在一种可选的方案中,在第n+1个采样周期内,可以计算用户设定的预设洗浴热水温度T和第一洗浴热水温度T洗浴n+1的差值,得到洗浴热水温度的误差E=T-T洗浴n+1

步骤S10428,根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度的误差,得到控制参数。

在一种可选的方案中,可以根据每个控制参数与供暖热水温度的变化率EC和洗浴热水温度的误差E之间的关系,得到比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd。

可选地,在本发明上述实施例中,步骤S1044,基于预设算法,根据洗浴热水温度和控制参数,得到输出变化量,包括:

步骤S10442,获取前一个采样周期内采集到的第二洗浴热水温度和前两个采样周期内采集到的第三洗浴热水温度,其中,洗浴热水温度还包括:第二洗浴热水温度和所述第三洗浴热水温度。

步骤S10444,分别计算预设洗浴热水温度与第一洗浴热水温度,第二洗浴热水温度和第三洗浴热水温度的差值,得到第一误差,第二误差和第三误差。

在一种可选的方案中,在第n+1个采样周期内,可以获取当前采样周期内采集到的第一洗浴热水温度T洗浴n+1,并获取前一个采样周期,即第n个采样周期内采集到的第二洗浴热水温度T洗浴n,以及获取前二个采样周期,即第n-1个采样周期内采集到的第三洗浴热水温度T洗浴n-1,可以分别计算用户设定的预设洗浴热水温度T与第一洗浴热水温度T洗浴n+1、第二洗浴热水温度T洗浴n和第三洗浴热水温度T洗浴n-1的差值,得到第一误差E2=T-T洗浴n+1,第二误差E1=T-T洗浴n和第三误差E0=T-T洗浴n-1

步骤S10446,基于增量式PID算法,根据第一误差,第二误差,第三误差和控制参数,得到输出变化量。

可选地,在本发明上述实施例中,控制参数包括:第一控制参数,第二控制参数和第三控制参数,其中,通过如下公式计算得到输出变化量:

△OUT=E0*(Kp+Ki+Kd)-E1*(Kp+2*Kd)+E2*Kd

其中,△OUT为输出变化量,E0为第三误差,E1为第二误差,E2为第一误差,Kp为第一控制参数,Ki为第二控制参数,Kd为第三控制参数。

在一种可选的方案中,可以将计算得到的比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd,以及第一误差E2,第二误差E1和第三误差E0,代入增量式PID输出公式中,从而计算得到第n+1个采样周期内,燃气输出量的输出变化量ΔOUT,即计算得到当前采样周期内的燃气输出量的输出变化量ΔOUT,进一步可以得到最终燃气阀需要输出的控制输出量OUT。

可选地,在本发明上述实施例中,步骤S102,采集燃气热水炉的供暖热水温度和洗浴热水温度包括:

步骤S1022,通过第一温度传感器采集供暖热水温度,其中,第一温度传感器设置在燃气热水炉的板换之前。

步骤S1024,通过第二温度传感器采集洗浴热水温度,其中,第二温度传感器设置在燃气热水炉的板换之后。

在一种可选的方案中,对于板换式燃气热水炉,在板换之前设置有供暖热水温度传感器,即第一温度传感器,在板换之后设置有洗浴热水温度传感器,即第二温度传感器。

通过上述方案,由于第一温度传感器的位置在整个热水循环中处于热源前端,通过供暖热水温度的变化率作为输入能够提前判断洗浴热水温度的变化,快速调节燃气热水炉,使得洗浴热水恒温输出。

图2是根据本发明实施例的一种可选的燃气热水炉的控制方法的流程图,下面结合图2对本发明一种优选的实施例进行详细说明,如图2所示,该方法可以包括如下步骤:

步骤S21,采样周期T进入PID控制。

可选地,在第n个采样周期里,洗浴热水温度是T洗浴n,供暖热水温度是T供暖n,在第n+1个采样周期里,洗浴热水温度是T洗浴n+1,供暖热水温度是T供暖n+1,依次类推。

步骤S22,计算洗浴热水温度误差E和供暖热水出水温度变化率EC。

可选地,可以计算预设洗浴热水温度T和每个采样周期内的洗浴热水温度,得到洗浴热水温度误差E,并计算相邻两个采样周期内的供暖热水温度的差值,得到出水温度变化率EC。例如,在第n+2个采样周期内,可以计算得到E0=T-T洗浴n,E1=T-T洗浴n+1,E2=T-T洗浴n+2,并计算得到EC=T供暖n+1-T供暖n+2

步骤S23,自适应模糊PID算法整定PID参数,输出Kp,Ki和Kd。

可选地,将EC作为算法输入,获取新的Kp,Ki和Kd,其中,参数之间的关系可以简化为一下函数:Kp=f(E,EC),Ki=f(E,EC),Kd=f(E,EC)。

步骤S24,通过公式算出输出增量:ΔOUT。

可选地,最后将新的Kp,Ki和Kd,以及E0,E1和E2代入公式得到输出变化量ΔOUT。

步骤S25,最终控制输出量OUT=OUT+ΔOUT。

可选地,从而计算出最终的控制输出量OUT=OUT+ΔOUT。在执行完步骤S25之后,可以返回步骤S21,进入下一个采样周期T+1。

通过上述步骤S21至步骤S25提供的方案,本发明不用洗浴热水温度作为水温变化输入,采用供暖热水温度计算EC,由于供暖热水温度传感器处于热水前端,能够更快的检测到水温变化,最终提高控制系统的响应速度,并且燃气热水炉中已经安装有两个温度传感器,因此,可以在不增加设备的成本上,通过供暖水温检测提前判断洗浴热水变化,提前控制燃气阀流量,以达到洗浴热水恒温的目的,从而解决洗浴热水温度控制滞后的问题,进一步提高用户舒适性。

实施例2

根据本发明实施例,提供了一种燃气热水炉的控制装置的实施例。

图3是根据本发明实施例的一种燃气热水炉的控制装置的示意图,如图3所示,该装置包括:

采集单元31,用于采集燃气热水炉的供暖热水温度和洗浴热水温度。

具体地,上述的燃气热水炉可以是供暖洗浴两用的板换式的燃气热水炉,但不仅限于此,其他的燃气热水炉可以达到本发明上述实施例的目的。

处理单元33,用于根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度,得到控制输出量。

具体地,上述的控制输出量可以是用于控制燃气热水炉的燃气阀的燃气输出量。

控制单元35,用于根据控制输出量,控制燃气热水炉的燃气流量。

在一种可选的方案中,燃气热水炉上安装有两个温度传感器,一个用于检测供暖热水温度,一个用于检测洗浴热水出水温度,可以通过这两个温度传感器在不同采样周期内采集燃气热水炉的供暖热水温度和洗浴热水温度,得到多个采样周期内的供暖热水温度和洗浴热水温度。为了更快的检测到洗浴热水温度的变化,可以根据不同采样周期内采集到的供暖热水温度的变化率,来提前判断洗浴热水温度的变化,并结合当前洗浴热水温度,确定燃气热水炉的燃气阀的燃气输出量。进一步地,可以根据燃气输出量来控制燃气阀的开度,实现控制燃气热水炉的燃气流量的目的,从而达到提前控制燃气流量,使得洗浴热水温度达到快速恒温的目的。

通过本发明上述实施例,采集燃气热水炉的供暖热水温度和洗浴热水温度,根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度,得到控制输出量,根据控制输出量,控制燃气热水炉的燃气流量。容易注意到的是,根据供暖热水温度的变化率得到控制输出量,而不是通过洗浴热水温度的变化率得到控制输出量,由于供暖热水温度的检测装置位于燃气热水炉的前端,可以通过供暖热水水温提前判断洗浴热水温度变化,提前控制燃气流量,从而达到洗浴热水恒温的目的,进而解决了现有技术中的燃气热水炉的控制方法存在水温控制滞后的技术问题。因此,通过本发明上述实施例提供的方案,可以达到洗浴热水水温的快速恒温,提高燃气热水炉的响应速度,提高用户舒适度的技术效果。

可选地,在本发明上述实施例中,上述的处理单元包括:

第一处理模块,用于根据所述供暖热水温度的变化率和所述洗浴热水温度,得到控制参数。

具体地,上述的控制参数可以是自适应模糊PID算法,可以包括:比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd。

在一种可选的方案中,可以根据供暖热水温度的变化率EC和洗浴热水温度,确定自适应模糊PID算法的比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd。

第二处理模块,用于基于预设算法,根据所述洗浴热水温度和所述控制参数,得到输出变化量。

具体地,上述的预设算法可以是自适应模糊PID算法,可以将此算法转换成增量式PID。

在一种可选的方案中,可以基于自适应模糊PID算法,根据不同采样周期内采样到的洗浴热水温度和比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd,得到当前采样周期内的燃气输出量的输出变化量ΔOUT。

第三处理模块,用于根据所述输出变化量,得到所述控制输出量。

在一种可选的方案中,可以根据当前采样周期内采集到的当前燃气输出量OUT,以及当前采样周期内的燃气输出量的输出变化量ΔOUT,得到最终燃气阀需要输出的控制输出量(即下一个采样周期内的燃气输出量)OUT=OUT+ΔOUT。

可选地,在本发明上述实施例中,上述的第一处理模块包括:

第一获取子模块,用于获取当前采样周期内采集到的第一供暖热水温度和第一洗浴热水温度,以及前一个采样周期内采集到的第二供暖热水温度,其中,供暖热水温度包括:第一供暖热水温度和第二供暖热水温度,洗浴热水温度包括:第一洗浴热水温度。

第一计算子模块,用于计算第二供暖热水温度和第一供暖热水温度的差值,得到供暖热水温度的变化率。

在一种可选的方案中,在第n+1个采样周期内,可以获取当前采样周期内采集到的第一供暖热水温度T供暖n+1和第一洗浴热水温度T洗浴n+1,并获取前一个采样周期,即第n个采样周期内采集到的第二供暖热水温度T供暖n,可以计算第二供暖热水温度T供暖n和第一供暖热水温度T供暖n+1的差值,得到供暖热水温度的变化率EC=T供暖n-T供暖n+1

第二计算子模块,用于计算预设洗浴热水温度与第一洗浴热水温度的差值,得到洗浴热水温度的误差。

具体地,上述的预设洗浴热水温度可以是用户设定的洗浴热水温度T

在一种可选的方案中,在第n+1个采样周期内,可以计算用户设定的预设洗浴热水温度T和第一洗浴热水温度T洗浴n+1的差值,得到洗浴热水温度的误差E=T-T洗浴n+1

第一处理子模块,用于根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度的误差,得到控制参数。

在一种可选的方案中,可以根据每个控制参数与供暖热水温度的变化率EC和洗浴热水温度的误差E之间的关系,得到比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd。

可选地,在本发明上述实施例中,上述的第二处理模块包括:

第二获取子模块,用于获取前一个采样周期内采集到的第二洗浴热水温度和前两个采样周期内采集到的第三洗浴热水温度,其中,洗浴热水温度还包括:第二洗浴热水温度和所述第三洗浴热水温度。

第三计算子模块,用于分别计算预设洗浴热水温度与第一洗浴热水温度,第二洗浴热水温度和第三洗浴热水温度的差值,得到第一误差,第二误差和第三误差。

在一种可选的方案中,在第n+1个采样周期内,可以获取当前采样周期内采集到的第一洗浴热水温度T洗浴n+1,并获取前一个采样周期,即第n个采样周期内采集到的第二洗浴热水温度T洗浴n,以及获取前二个采样周期,即第n-1个采样周期内采集到的第三洗浴热水温度T洗浴n-1,可以分别计算用户设定的预设洗浴热水温度T与第一洗浴热水温度T洗浴n+1、第二洗浴热水温度T洗浴n和第三洗浴热水温度T洗浴n-1的差值,得到第一误差E2=T-T洗浴n+1,第二误差E1=T-T洗浴n和第三误差E0=T-T洗浴n-1

第二处理子模块,用于基于增量式PID算法,根据第一误差,第二误差,第三误差和控制参数,得到输出变化量。

可选地,在本发明上述实施例中,控制参数包括:第一控制参数,第二控制参数和第三控制参数,其中,上述的第二处理子模块通过如下公式计算得到输出变化量:

△OUT=E0*(Kp+Ki+Kd)-E1*(Kp+2*Kd)+E2*Kd

其中,△OUT为输出变化量,E0为第三误差,E1为第二误差,E2为第一误差,Kp为第一控制参数,Ki为第二控制参数,Kd为第三控制参数。

在一种可选的方案中,可以将计算得到的比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd,以及第一误差E2,第二误差E1和第三误差E0,代入增量式PID输出公式中,从而计算得到第n+1个采样周期内,燃气输出量的输出变化量ΔOUT,即计算得到当前采样周期内的燃气输出量的输出变化量ΔOUT,进一步可以得到最终燃气阀需要输出的控制输出量OUT。

可选地,在本发明上述实施例中,上述的采集单元包括:

第一采集模块,用于通过第一温度传感器采集供暖热水温度,其中,第一温度传感器设置在燃气热水炉的板换之前。

第二采集模块,用于通过第二温度传感器采集洗浴热水温度,其中,第二温度传感器设置在燃气热水炉的板换之后。

在一种可选的方案中,对于板换式燃气热水炉,在板换之前设置有供暖热水温度传感器,即第一温度传感器,在板换之后设置有洗浴热水温度传感器,即第二温度传感器。

通过上述方案,由于第一温度传感器的位置在整个热水循环中处于热源前端,通过供暖热水温度的变化率作为输入能够提前判断洗浴热水温度的变化,快速调节燃气热水炉,使得洗浴热水恒温输出。

实施例3

根据本发明实施例,提供了一种燃气热水炉的控制系统的实施例。

图4是根据本发明实施例的一种燃气热水炉的控制系统的示意图,如图4所示,该系统包括:

采集装置41,用于采集燃气热水炉的供暖热水温度和洗浴热水温度。

具体地,上述的燃气热水炉可以是供暖洗浴两用的板换式的燃气热水炉,但不仅限于此,其他的燃气热水炉可以达到本发明上述实施例的目的。

处理器43,与采集装置连接,用于根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度,得到控制输出量。

具体地,上述的控制输出量可以是用于控制燃气热水炉的燃气阀的燃气输出量。

控制器45,与处理器连接,用于根据控制输出量,控制燃气热水炉的燃气流量。

在一种可选的方案中,燃气热水炉上安装有两个温度传感器,一个用于检测供暖热水温度,一个用于检测洗浴热水出水温度,可以通过这两个温度传感器在不同采样周期内采集燃气热水炉的供暖热水温度和洗浴热水温度,得到多个采样周期内的供暖热水温度和洗浴热水温度。为了更快的检测到洗浴热水温度的变化,可以根据不同采样周期内采集到的供暖热水温度的变化率,来提前判断洗浴热水温度的变化,并结合当前洗浴热水温度,确定燃气热水炉的燃气阀的燃气输出量。进一步地,可以根据燃气输出量来控制燃气阀的开度,实现控制燃气热水炉的燃气流量的目的,从而达到提前控制燃气流量,使得洗浴热水温度达到快速恒温的目的。

通过本发明上述实施例,采集燃气热水炉的供暖热水温度和洗浴热水温度,根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度,得到控制输出量,根据控制输出量,控制燃气热水炉的燃气流量。容易注意到的是,根据供暖热水温度的变化率得到控制输出量,而不是通过洗浴热水温度的变化率得到控制输出量,由于供暖热水温度的检测装置位于燃气热水炉的前端,可以通过供暖热水水温提前判断洗浴热水温度变化,提前控制燃气流量,从而达到洗浴热水恒温的目的,进而解决了现有技术中的燃气热水炉的控制方法存在水温控制滞后的技术问题。因此,通过本发明上述实施例提供的方案,可以达到洗浴热水水温的快速恒温,提高燃气热水炉的响应速度,提高用户舒适度的技术效果。

可选地,在本发明上述实施例中,上述的处理器还用于根据所述供暖热水温度的变化率和所述洗浴热水温度,得到控制参数,基于预设算法,根据所述洗浴热水温度和所述控制参数,得到输出变化量,并根据所述输出变化量,得到所述控制输出量。

具体地,上述的控制参数可以是自适应模糊PID算法,可以包括:比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd。上述的预设算法可以是自适应模糊PID算法,可以将此算法转换成增量式PID。

在一种可选的方案中,可以根据供暖热水温度的变化率EC和洗浴热水温度,确定自适应模糊PID算法的比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd。可以基于自适应模糊PID算法,根据不同采样周期内采样到的洗浴热水温度和比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd,得到当前采样周期内的燃气输出量的输出变化量ΔOUT。可以根据当前采样周期内采集到的当前燃气输出量OUT,以及当前采样周期内的燃气输出量的输出变化量ΔOUT,得到最终燃气阀需要输出的控制输出量(即下一个采样周期内的燃气输出量)OUT=OUT+ΔOUT。

可选地,在本发明上述实施例中,上述的处理器还用于获取当前采样周期内采集到的第一供暖热水温度和第一洗浴热水温度,以及前一个采样周期内采集到的第二供暖热水温度,计算第二供暖热水温度和第一供暖热水温度的差值,得到供暖热水温度的变化率,计算预设洗浴热水温度与第一洗浴热水温度的差值,得到洗浴热水温度的误差,并根据供暖热水温度的变化率和洗浴热水温度的误差,得到控制参数,其中,供暖热水温度包括:第一供暖热水温度和第二供暖热水温度,洗浴热水温度包括:第一洗浴热水温度。

具体地,上述的预设洗浴热水温度可以是用户设定的洗浴热水温度T

在一种可选的方案中,在第n+1个采样周期内,可以获取当前采样周期内采集到的第一供暖热水温度T供暖n+1和第一洗浴热水温度T洗浴n+1,并获取前一个采样周期,即第n个采样周期内采集到的第二供暖热水温度T供暖n,可以计算第二供暖热水温度T供暖n和第一供暖热水温度T供暖n+1的差值,得到供暖热水温度的变化率EC=T供暖n-T供暖n+1。可以计算用户设定的预设洗浴热水温度T和第一洗浴热水温度T洗浴n+1的差值,得到洗浴热水温度的误差E=T-T洗浴n+1。可以根据每个控制参数与供暖热水温度的变化率EC和洗浴热水温度的误差E之间的关系,得到比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd。

可选地,在本发明上述实施例中,上述的处理器还用于获取前一个采样周期内采集到的第二洗浴热水温度和前两个采样周期内采集到的第三洗浴热水温度,分别计算预设洗浴热水温度与第一洗浴热水温度,第二洗浴热水温度和第三洗浴热水温度的差值,得到第一误差,第二误差和第三误差,基于增量式PID算法,根据第一误差,第二误差,第三误差和控制参数,得到输出变化量,其中,洗浴热水温度还包括:第二洗浴热水温度和所述第三洗浴热水温度。

在一种可选的方案中,在第n+1个采样周期内,可以获取当前采样周期内采集到的第一洗浴热水温度T洗浴n+1,并获取前一个采样周期,即第n个采样周期内采集到的第二洗浴热水温度T洗浴n,以及获取前二个采样周期,即第n-1个采样周期内采集到的第三洗浴热水温度T洗浴n-1,可以分别计算用户设定的预设洗浴热水温度T与第一洗浴热水温度T洗浴n+1、第二洗浴热水温度T洗浴n和第三洗浴热水温度T洗浴n-1的差值,得到第一误差E2=T-T洗浴n+1,第二误差E1=T-T洗浴n和第三误差E0=T-T洗浴n-1。

可选地,在本发明上述实施例中,控制参数包括:第一控制参数,第二控制参数和第三控制参数,其中,上述的处理器还用于通过如下公式计算得到输出变化量:

△OUT=E0*(Kp+Ki+Kd)-E1*(Kp+2*Kd)+E2*Kd

其中,△OUT为输出变化量,E0为第三误差,E1为第二误差,E2为第一误差,Kp为第一控制参数,Ki为第二控制参数,Kd为第三控制参数。

在一种可选的方案中,可以将计算得到的比例系数Kp,积分系数Ki和微分系数Kd,以及第一误差E2,第二误差E1和第三误差E0,代入增量式PID输出公式中,从而计算得到第n+1个采样周期内,燃气输出量的输出变化量ΔOUT,即计算得到当前采样周期内的燃气输出量的输出变化量ΔOUT,进一步可以得到最终燃气阀需要输出的控制输出量OUT。

可选地,在本发明上述实施例中,图5是根据本发明实施例的一种采集装置的示意图,如图5所示,所述采集装置还包括:

第一温度传感器51,设置在燃气热水炉的板换55之前,用于采集供暖热水温度。

第二温度传感器53,设置在燃气热水炉的板换55之后,用于采集洗浴热水温度。

在一种可选的方案中,对于板换式燃气热水炉,在板换之前设置有供暖热水温度传感器,即第一温度传感器,在板换之后设置有洗浴热水温度传感器,即第二温度传感器。

通过上述方案,由于第一温度传感器的位置在整个热水循环中处于热源前端,通过供暖热水温度的变化率作为输入能够提前判断洗浴热水温度的变化,快速调节燃气热水炉,使得洗浴热水恒温输出。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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