一种家电能效实验室测试系统的制作方法

本发明涉及智能控制，尤其是一种家电能效实验室测试系统。

背景技术：

1、近年来，实验室与设备检测领域发展迅速，且随着家电设备的普及，对于家电设备的能效测试变得十分关键。能效是指发挥作用的能量与实际消耗的能量之比，现有技术中实验室环境下的设备的能效测试方法是将空气作为媒介，通过耗电量与加热一定体积的空气能量之比进行测算的，但是对于涉及用水的家电，仅通过使用空气作为媒介的方法易使家电损坏。故提出一种家电能效实验室测试系统，通过智能控制水循环系统，为家电提供良好、适宜的水域环境，实现对于用水量、用水温度、水循环以及水配比的自动控制，提升家电的能效测试效率，同时提供人机交互功能，能够实现对家电能效测试的主动控制，实现每台家电设备的真正能效性能。

技术实现思路

1、本发明的目的是通过提出一种家电能效实验室测试系统，以解决上述背景技术中提出的缺陷。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、提供一种家电能效实验室测试系统，包括：

4、数据采集模块：用于采集涉及用水的家电的能效参数数据；

5、数据处理模块：用于对采集的能效参数数据进行预处理和预制曲线图；

6、测试分析模块：用于根据预处理的能效参数数据进行能效测试和结果分析。

7、作为本发明的一种优选技术方案：还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于提供人机交互界面实现人机对话功能。

8、作为本发明的一种优选技术方案：还包括由自动控制算法控制的水循环系统，所述水循环系统用于提供涉及用水的家电的能效测试过程中的水域环境。

9、作为本发明的一种优选技术方案：所述水循环系统为涉及用水的家电的测试过程提供用水量、用水温度、水循环以及水配比的控制。

10、作为本发明的一种优选技术方案：所述数据采集模块设置多个测试工位进行涉及用水的家电的能效测试，并采集统计时长内的家电能效参数数据。

11、作为本发明的一种优选技术方案：所述数据处理模块对所述数据采集模块采集的能效参数数据进行数据清洗处理并将采集的各类能效参数数据以数据集合和对数据集合的变换进行输出。

12、作为本发明的一种优选技术方案：所述水循环系统的自动控制算法中，根据所述数据处理模块输出的能效参数数据矩阵，设定最优控制性能指标函数f为：

13、

14、调节矩阵p满足代数方程：

15、atp+pa-pbr-1btp+q＝0

16、其中，a、b均为系统矩阵，q为对角矩阵，t为数据的转置，x(t)为输入的能效参数数据矩阵，r表示控制输入的成本权重矩阵；

17、基于自适应调节策略进行自适应调节：

18、

19、其中，h0为预设的熵阈值，为累积期望调节效率，δ(xt)为期望调节效率值，τ表示统计时长，fτ表示τ时刻的控制状态，h(fτ)表示τ时刻的控制状态的熵值。

20、作为本发明的一种优选技术方案：基于布谷鸟-灰狼算法对统计时长τ内的自适应调节策略进行各时刻的迭代寻优控制：

21、

22、其中，为第k次迭代时第i个鸟巢的位置，第k+1次迭代时第i个鸟巢的位置，si为第i个鸟巢位置的变化量，且有：

23、

24、其中，α为步长伸缩因子，l为莱维飞行的步长，表示为：

25、

26、其中，γ、u均为服从正态分布的随机数；

27、鸟巢位置通过莱维飞行更新后，按照下式更新鸟巢位置：

28、

29、其中，当随机数r>0.25时，按照上式更新鸟巢位置，否则不更新鸟巢位置；

30、基于布谷鸟搜索算法寻优后获得的全局最优解，全局次优解，个体历史最优解分别作为领袖狼：α狼、β狼和γ狼，

31、

32、dq＝|c×xi,q(p)-xi(p)|

33、其中，为经过第i个种群的领袖狼带领第k+1次迭代更新的位置，xi(p)为第i个种群的灰狼个体在第次迭代时的位置，xi,q(p)(q＝α,β,γ)为第i个种群的领袖狼q的位置，dq表示当前迭代时灰狼与领袖狼q之间的距离；

34、c＝2r

35、

36、其中，r为0到1之间的随机数，a为距离收敛参数，c为0到2之间的随机数

37、综合领袖狼α狼、β狼和γ狼的位置最终得到，

38、

39、其中，为综合领袖狼第k+1次迭代更新的狼群最优迭代位置。

40、作为本发明的一种优选技术方案：所述测试分析模块根据获取的能效参数数据集合以及水循环系统的最优水循环控制策略进行涉及用水的家电的测试。

41、作为本发明的一种优选技术方案：所述测试分析模块还对测试数据进行统计、比较和存储，并通过图像报表的方式输出比较结果。

42、本发明提供的家电能效实验室测试系统，与现有技术相比，其有益效果有：

43、本发明通过智能控制水循环系统，为家电提供良好、适宜的水域环境，实现对于用水量、用水温度、水循环以及水配比的自动控制，提升家电的能效测试效率，同时提供人机交互功能，能够实现对家电能效测试的主动控制，实现每台家电设备的真正能效性能。

技术特征：

1.一种家电能效实验室测试系统，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的家电能效实验室测试系统，其特征在于：还包括人机交互模块(400)，所述人机交互模块(400)用于提供人机交互界面实现人机对话功能。

3.根据权利要求2所述的家电能效实验室测试系统，其特征在于：还包括由自动控制算法控制的水循环系统(500)，所述水循环系统(500)用于提供涉及用水的家电的能效测试过程中的水域环境。

4.根据权利要求3所述的家电能效实验室测试系统，其特征在于：所述水循环系统(500)为涉及用水的家电的测试过程提供用水量、用水温度、水循环以及水配比的控制。

5.根据权利要求4所述的家电能效实验室测试系统，其特征在于：所述数据采集模块(100)设置多个测试工位进行涉及用水的家电的能效测试，并采集统计时长内的家电能效参数数据。

6.根据权利要求5所述的家电能效实验室测试系统，其特征在于：所述数据处理模块(200)对所述数据采集模块(100)采集的能效参数数据进行数据清洗处理并将采集的各类能效参数数据以数据集合和对数据集合的变换进行输出。

7.根据权利要求6所述的家电能效实验室测试系统，其特征在于：所述水循环系统(500)的自动控制算法中，根据所述数据处理模块(200)输出的能效参数数据矩阵，设定最优控制性能指标函数f为：

8.根据权利要求7所述的家电能效实验室测试系统，其特征在于：基于布谷鸟-灰狼算法对统计时长τ内的自适应调节策略进行各时刻的迭代寻优控制：

9.根据权利要求8所述的家电能效实验室测试系统，其特征在于：所述测试分析模块(300)根据获取的能效参数数据集合以及水循环系统(500)的最优水循环控制策略进行涉及用水的家电的测试。

10.根据权利要求9所述的家电能效实验室测试系统，其特征在于：所述测试分析模块(300)还对测试数据进行统计、比较和存储，并通过图像报表的方式输出比较结果。

技术总结
本发明涉及智能控制技术领域，尤其为一种家电能效实验室测试系统，包括：数据采集模块：用于采集涉及用水的家电的能效参数数据；数据处理模块：用于对采集的能效参数数据进行预处理和预制曲线图；测试分析模块：用于根据预处理的能效参数数据进行能效测试和结果分析。本发明通过智能控制水循环系统，为家电提供良好、适宜的水域环境，实现对于用水量、用水温度、水循环以及水配比的自动控制，提升家电的能效测试效率，同时提供人机交互功能，能够实现对家电能效测试的主动控制，实现每台家电设备的真正能效性能。

技术研发人员：朱雪玮
受保护的技术使用者：上海竟田电器检测技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15