一种氢气浓度控制方法、装置、电子设备及介质与流程

本发明涉及控制领域，特别涉及一种氢气浓度控制方法、装置、电子设备及介质。

背景技术：

1、在实际的工业生产中，氢气是一种常见的原料，例如用于燃料电池、石化行业的裂化反应等。在常温常压下，氢气是一种无色无味且极易燃烧的气体，按理论计算，氢气爆炸极限是4.0％～75.6％(体积浓度)，在存储及使用过程中如果发生泄漏则有可能引发爆炸事故，因此，在存储氢气的场所和使用氢气的场所都必须配置氢气浓度检测装置来判断是否有氢气泄漏并及时提供警示的装置。

2、现有技术中对氢气浓度的控制采取的是传统pid(proportion integrationdifferentiation，比例积分微分)控制器，而传统pid控制器自出现以来，凭借其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便等优点成为工业控制主要技术，虽然pid控制原理简单、易于实现，但是其参数整定异常麻烦。对于本发明来说，由于其为时变非线性系统，所以采用传统的pid控制器，很难使整个运行过程具有较好的运行效果。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种氢气浓度控制方法、装置、电子设备及介质，对降低氢气的浓度的轮流风机的风扇的当前转速进行模糊pid控制，以使氢气的当前浓度变化速率满足预设浓度变化条件，进而准确的完成对氢气浓度的控制。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种氢气浓度控制方法，包括：

3、确定氢气的历史浓度、当前浓度、所述当前浓度对应的当前测量偏差及所述当前测量偏差的变化量；

4、基于所述历史浓度及所述当前浓度确定所述氢气的当前浓度变化速率；

5、判断当前所述浓度变化速率是否满足预设浓度变化条件；

6、若不满足预设浓度变化条件，则基于所述当前浓度变化速率、所述当前浓度对应的当前测量偏差及所述当前测量偏差的变化量对降低所述氢气的浓度的轮流风机的风扇的当前转速进行模糊pid控制，以使所述氢气的当前浓度变化速率满足所述预设浓度变化条件。

7、可选的，所述基于所述当前浓度变化速率、所述当前浓度对应的当前测量偏差及所述当前测量偏差的变化量对降低所述氢气的浓度的轮流风机的风扇的当前转速进行模糊pid控制，包括：

8、确定所述当前测量偏差的第一模糊子集及所述当前测量偏差的变化量的第二模糊子集；

9、对所述第一模糊子集及所述第二模糊子集进行线性量化处理；

10、基于所述当前浓度变化速率及线性量化处理后的结果对降低所述氢气的浓度的轮流风机的风扇的当前转速进行所述模糊pid控制。

11、可选的，所述对所述第一模糊子集及所述第二模糊子集进行线性量化处理，包括：

12、确定所述第一模糊子集及所述第二模糊子集分别对应的第一论域和第二论域；

13、根据预设量化函数基于所述第一论域及所述第二论域对所述第一模糊子集及所述第二模糊子集进行线性量化处理。

14、可选的，所述基于所述当前浓度变化速率及线性量化处理后的结果对降低所述氢气的浓度的轮流风机的风扇的当前转速进行所述模糊pid控制，包括：

15、基于所述线性量化后的结果确定所述当前测量偏差的第一隶属度；

16、基于所述线性量化后的结果确定所述当前测量偏差的变化量的第二隶属度；

17、根据所述第一隶属度及所述第二隶属度确定所述模糊pid控制的当前增益参数；

18、将所述当前浓度变化速率输入进具有所述当前增益参数的pid控制器中；

19、通过得到的pid控制结果控制所述轮流风机的功率，以对所述风扇的当前转速进行控制。

20、可选的，所述根据所述第一隶属度及所述第二隶属度确定所述模糊pid控制的当前增益参数，包括：

21、确定所述模糊pid控制对应的模糊规则库；

22、基于所述第一隶属度、所述第二隶属度及所述模糊规则库确定所述当前增益参数对应的第三模糊子集；

23、根据所述第三模糊子集确定所述当前增益参数。

24、可选的，所述根据所述第三模糊子集确定所述当前增益参数，包括：

25、根据重心法及所述第三模糊子集确定所述第三模糊子集的量化值；

26、根据所述量化值确定所述当前增益指数。

27、可选的，所述基于所述当前浓度变化速率、所述当前浓度对应的当前测量偏差及所述当前测量偏差的变化量对降低所述氢气的浓度的轮流风机的风扇的当前转速进行模糊pid控制，以使所述氢气的当前浓度变化速率满足所述预设浓度变化条件，包括：

28、基于所述当前浓度变化速率、所述当前浓度对应的当前测量偏差及所述当前测量偏差的变化量对降低所述氢气的浓度的轮流风机的风扇的当前转速进行模糊pid控制，并确定所述风扇在经过所述模糊pid控制后的所述氢气的当前浓度；

29、基于所述模糊pid控制后的所述氢气的当前浓度及所述历史浓度确定所述模糊pid控制后的所述氢气的当前浓度变化速率；

30、判断所述模糊pid控制后的所述氢气的当前浓度变化速率是否满足所述预设浓度变化条件；

31、若满足所述预设浓度变化条件，则判定所述氢气的当前浓度变化速率调整成功；

32、若不满足所述预设浓度变化条件，则发出相应的告警，并返回所述基于所述当前浓度变化速率、所述当前浓度对应的当前测量偏差及所述当前测量偏差的变化量对降低所述氢气的浓度的轮流风机的风扇的当前转速进行模糊pid控制的步骤。

33、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种氢气浓度控制装置，包括：

34、第一确定单元，用于确定氢气的历史浓度、当前浓度、所述当前浓度对应的当前测量偏差及所述当前测量偏差的变化量；

35、第二确定单元，用于基于所述历史浓度及所述当前浓度确定所述氢气的当前浓度变化速率；

36、判断单元，用于判断当前所述浓度变化速率是否满足预设浓度变化条件；

37、控制单元，用于当不满足预设浓度变化条件时，则基于所述当前浓度变化速率、所述当前浓度对应的当前测量偏差及所述当前测量偏差的变化量对降低所述氢气的浓度的轮流风机的风扇的当前转速进行模糊pid控制，以使所述氢气的当前浓度变化速率满足所述预设浓度变化条件。

38、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电子设备，包括：

39、存储器，用于存储计算机程序；

40、处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述的氢气浓度控制方法的步骤。

41、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，用于保存计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的氢气浓度控制方法。

42、本发明的目的是提供一种氢气浓度控制方法、装置、电子设备及介质，先确定氢气的历史浓度、当前浓度、当前浓度对应的当前测量偏差及当前测量偏差的变化量，再基于历史浓度及当前浓度确定氢气的当前浓度变化速率，通过判断当前浓度变化速率是否满足预设浓度变化条件来判定是否需要对氢气进行调整，而若不满足预设浓度变化条件，则需要基于当前浓度变化速率、当前浓度对应的当前测量偏差及当前测量偏差的变化量对降低氢气的浓度的轮流风机的风扇的当前转速进行模糊pid控制，以使氢气的当前浓度变化速率满足预设浓度变化条件，进而准确的完成对氢气浓度的控制。