用于温度控制器的PID参数的整定方法、装置和烤箱与流程

本申请涉及家用电器，例如涉及一种用于温度控制器的pid参数的整定方法、装置和烤箱。

背景技术：

1、目前，烤箱一般采用比例-积分-微分(proportion integral differential，pid)控制器进行控制，为了精确控温，需要为pid控制器配置合适的pid参数：比例参数kp、积分参数ki以及微分参数kd。专业技术人员可利用经验为烤箱的控制器整定出合适的pid参数。

2、在实现本申请实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

3、不同型号、不同批次的烤箱均需要不同pid参数，这需要专业技术人员为每种型号、每个批次的烤箱的控制器分别整定合适的pid参数，这将耗费大量的人力。

技术实现思路

1、为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

2、本申请实施例提供了一种用于温度控制器的pid参数的整定方法、装置和烤箱，以自动为每种型号、每个批次的烤箱的控制器分别选定合适的pid参数，降低pid参数整定过程中消耗的人力。

3、在一些实施例中，用于温度控制器的pid参数的整定方法包括：获得当前设备在设定加热功率下的当前温度升高曲线；根据特征参数与pid参数的对应关系，获得所述当前温度升高曲线的当前特征参数对应的当前pid参数；其中，特征参数包括放大系数、时间常数、纯滞后时间和温度升高曲线的最大斜率；根据所述pid参数配置pid控制器。

4、可选地，特征参数与pid参数的对应关系是通过如下方式确定的：获得与所述当前设备的类别相同的多个设备在设定加热功率下的温度升高曲线，以及，每个温度升高曲线的特征参数；获得每个设备对应的pid参数；根据多组一一对应的特征参数和pid参数确定特征参数与pid参数的对应关系。

5、可选地，根据多组一一对应的特征参数和pid参数确定特征参数与pid参数的对应关系，包括：将每组一一对应的特征参数和pid参数确定为一个特征参数与pid参数的对应关系。

6、可选地，根据多组一一对应的特征参数和pid参数确定特征参数与pid参数的对应关系，包括：拟合pid参数的比例参数与特征参数，获得比例参数与特征参数的对应关系；拟合pid参数的积分参数与特征参数，获得积分参数与特征参数的对应关系；拟合pid参数的微分参数与特征参数，获得微分参数与特征参数的对应关系。

7、可选地，拟合pid参数的比例参数与特征参数，获得比例参数与特征参数的对应关系，包括：在全部一一对应的特征参数和pid参数，确定出第一特征参数相对较大的第一设定数量的一一对应的特征参数和pid参数；根据第一设定数量的一一对应的特征参数和pid参数拟合比例参数与特征参数，获得比例参数与特征参数的对应关系；其中，所述第一特征参数与比例参数的关联度最高。

8、可选地，拟合pid参数的积分参数与特征参数，获得积分参数与特征参数的对应关系，包括：在全部一一对应的特征参数和pid参数，确定出第二特征参数相对较大的第二设定数量的一一对应的特征参数和pid参数；根据第二设定数量的一一对应的特征参数和pid参数拟合积分参数与特征参数，获得积分参数与特征参数的对应关系；其中，所述第二特征参数与积分参数的关联度最高。

9、可选地，拟合pid参数的微分参数与特征参数，获得微分参数与特征参数的对应关系，包括：在全部一一对应的特征参数和pid参数，确定出第三特征参数相对较大的第三设定数量的一一对应的特征参数和pid参数；根据第三设定数量的一一对应的特征参数和pid参数拟合微分参数与特征参数，获得微分参数与特征参数的对应关系；其中，所述第三特征参数与微分参数的关联度最高。

10、可选地，在根据所述pid参数配置pid控制器之后，用于温度控制器的pid参数的整定方法还包括：根据配置后的pid控制器控制所述当前设备运行，获得当前时刻前的所述当前设备的多组目标温度与历史温度的温度偏差，以及所述温度偏差对应的实际控制量；所述实际控制量为配置后的pid控制器输出的所述温度偏差对应的计算输出量与补偿输出量之和，所述补偿输出量是根据预设温度控制策略确定的，所述补偿输出量与所述目标温度和所述历史温度对应；根据多组所述温度偏差以及其对应的实际控制量，计算新pid参数；根据所述当前特征参数和所述新pid参数，更新特征参数与pid参数的对应关系。

11、可选地，所述补偿输出量的确定，包括：在根据所述历史温度以及所述历史温度的变化率，预测出所述当前设备的温度减去所述目标温度的第一温度差值为正值且将要大于或等于第一超调指标的情况下，获得负值的补偿输出量；在根据所述历史温度以及所述历史温度的变化率，预测出所述当前设备的温度减去所述目标温度的第二差值为负值且将要大于或等于回温指标的情况下，获得正值的补偿输出量。

12、可选地，所述补偿输出量的确定，包括：在所述历史温度减去所述目标温度的第二温度差值为正值，所述历史温度的变化率为正值，且所述第二温度差值小于或等于第二超调指标的情况下，获得正值的补偿输出量。

13、可选地，根据所述当前特征参数和所述新pid参数，更新特征参数与pid参数的对应关系，包括：将特征参数与pid参数的对应关系中，所述当前特征参数与所述当前pid参数的对应关系，更新为所述当前特征参数与所述新pid参数的对应关系。

14、在一些实施例中，用于温度控制器的pid参数的整定装置包括第一获得模块、第二获得模块和配置模块，所述第一获得模块用于获得当前设备在设定加热功率下的当前温度升高曲线；所述第二获得模块用于根据特征参数与pid参数的对应关系，获得所述当前温度升高曲线的当前特征参数对应的当前pid参数；其中，特征参数包括放大系数、时间常数、纯滞后时间和温度升高曲线的最大斜率；所述配置模块用于根据所述pid参数配置pid控制器。

15、在一些实施例中，用于温度控制器的pid参数的整定装置包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如前述实施例提供的用于温度控制器的pid参数的整定方法。

16、在一些实施例中，烤箱包括前述实施例提供的用于温度控制器的pid参数的整定装置。

17、本申请实施例提供的用于温度控制器的pid参数的整定方法，可以实现以下技术效果：

18、不同型号、不同批次的烤箱的硬件参数存在差别，利用当前温度升高曲线的当前特征参数表示当前设备(待整定pid参数的烤箱)的硬件配置，再获得与当前特征参数对应的pid参数，则该pid参数与当前设备的硬件配置也对应，这样，可自动为不同型号、不同批次的烤箱的控制器分别选定合适的pid参数，降低了人力成本。

19、以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

技术特征：

1.一种用于温度控制器的pid参数的整定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的整定方法，其特征在于，特征参数与pid参数的对应关系是通过如下方式确定的：

3.根据权利要求2所述的整定方法，其特征在于，根据多组一一对应的特征参数和pid参数确定特征参数与pid参数的对应关系，包括：

4.根据权利要求3所述的整定方法，其特征在于，

5.根据权利要求1至4任一项所述的整定方法，其特征在于，在根据所述pid参数配置pid控制器之后，还包括：

6.根据权利要求5所述的整定方法，其特征在于，所述补偿输出量的确定，包括：

7.根据权利要求5所述的整定方法，其特征在于，根据所述当前特征参数和所述新pid参数，更新特征参数与pid参数的对应关系，包括：

8.一种用于温度控制器的pid参数的整定装置，其特征在于，包括：

9.一种用于温度控制器的pid参数的整定装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如权利要求1至7任一项所述的用于温度控制器的pid参数的整定方法。

10.一种烤箱，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的用于温度控制器的pid参数的整定装置。

技术总结
本申请涉及家用电器技术领域，公开了一种用于温度控制器的PID参数的整定方法。该整定方法包括：获得当前设备在设定加热功率下的当前温度升高曲线；根据特征参数与PID参数的对应关系，获得当前温度升高曲线的当前特征参数对应的当前PID参数；其中，特征参数包括放大系数、时间常数、纯滞后时间和温度升高曲线的最大斜率；根据PID参数配置PID控制器。采用该整定方法可自动为不同型号、不同批次的烤箱的控制器分别选定合适的PID参数，降低了人力成本。本申请还公开一种用于温度控制器的PID参数的整定装置和烤箱。

技术研发人员：曹博弢,贺立军
受保护的技术使用者：青岛海尔智能技术研发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13