【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及智能控溫的，特別是涉及一種應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫方法及系統(tǒng)。
技術介紹
1、隨著科技的進步和工業(yè)的發(fā)展，恒溫系統(tǒng)在各個領域的應用越來越廣泛，如實驗室、醫(yī)院、食品加工、數(shù)據(jù)中心等，這些場所對溫度的控制都有著極高的要求；恒溫系統(tǒng)的目的是維持特定空間內(nèi)的溫度在一個恒定的范圍內(nèi)，以確保環(huán)境適宜或設備的正常運行；然而，在實際應用中，恒溫系統(tǒng)往往需要應對復雜多變的工況條件和用戶需求，尤其是在接到調(diào)溫指令后，如何準確快速地實現(xiàn)負載終端在特定目標時間點達到設定的目標溫度，同時考慮周邊環(huán)境變化帶來的影響，是一項極具挑戰(zhàn)性的任務。
2、傳統(tǒng)的恒溫控制方法大多基于簡單的時間比例積分微分算法或其他線性控制策略，難以充分適應溫度調(diào)節(jié)過程中出現(xiàn)的非線性特性、動態(tài)擾動以及環(huán)境溫度變化等問題，導致控溫效果不理想，經(jīng)常出現(xiàn)溫度波動過大或調(diào)節(jié)時間過長難以滿足特定目標時間的情況。
技術實現(xiàn)思路
1、為解決上述技術問題，本專利技術提供一種提高了溫度控制的精度和穩(wěn)定性，同時也提高了系統(tǒng)的智能化和自適應性的應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫方法及系統(tǒng)。
2、第一方面，本專利技術提供了應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫方法，所述方法包括：
3、獲取恒溫系統(tǒng)調(diào)溫指令信息，對調(diào)溫指令信息進行目標數(shù)據(jù)提取，獲得恒溫系統(tǒng)負載終端的目標溫度以及目標時間戳；
4、采集負載終端的實時溫度，計算負載終端實時溫度與目標溫度的溫度調(diào)節(jié)量，以及溫度調(diào)節(jié)時長；
5、將溫度調(diào)節(jié)量以及溫
6、響應于溫度調(diào)節(jié)壓力指數(shù)超過預設閾值，將目標時間戳與實時時間之間的時間段轉(zhuǎn)換為調(diào)溫時間特征向量，并輸入至預先構(gòu)建的負載終端溫度影響行為預測模型中，獲得負載終端的溫度影響行為量化集合；
7、采集負載終端的周邊環(huán)境影響參數(shù)集合，并根據(jù)預設數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將溫度影響行為量化集合、周邊環(huán)境影響參數(shù)集合、負載終端實時溫度、目標溫度和目標時間戳轉(zhuǎn)換為此次調(diào)溫指令信息的溫度調(diào)節(jié)特征序列；
8、將溫度調(diào)節(jié)特征序列輸入至預先構(gòu)建的恒溫系統(tǒng)控溫參數(shù)優(yōu)化模型中，獲得恒溫系統(tǒng)響應此次調(diào)溫指令信息的工作運行參數(shù)集合；
9、根據(jù)工作運行參數(shù)集合控制恒溫系統(tǒng)進行溫度調(diào)節(jié)。
10、進一步地，所述溫度調(diào)節(jié)壓力分析模型的計算公式為：
11、p＝kt·f(δt)+kt·h(t)；
12、其中，p表示溫度調(diào)節(jié)壓力指數(shù)，kt和kt分別表示溫度調(diào)節(jié)量和溫度調(diào)節(jié)時長的權(quán)重系數(shù)，δt表示溫度調(diào)節(jié)量，t表示溫度調(diào)節(jié)時長，f函數(shù)和h函數(shù)分別表示溫度調(diào)節(jié)量和溫度調(diào)節(jié)時長的標準化函數(shù)。
13、進一步地，所述負載終端溫度調(diào)節(jié)壓力分析模型的構(gòu)建方法包括：
14、收集歷史調(diào)溫任務數(shù)據(jù)；
15、對歷史調(diào)溫任務數(shù)據(jù)進行清洗，去除異常值、填充缺失值，同時進行標準化和歸一化處理；
16、對處理后的數(shù)據(jù)進行特征工程，獲得模型訓練集；
17、選擇時間序列模型作為模型的基礎，所述時間序列模型包括回歸模型、移動平均模型、自回歸移動平均模型和自回歸積分移動平均模型；
18、使用訓練集對模型進行訓練和調(diào)優(yōu)；
19、使用獨立的測試集對訓練好的模型進行評估；
20、將訓練好的模型部署到恒溫系統(tǒng)中。
21、進一步地，所述調(diào)溫時間特征向量的獲取方法包括：
22、確定目標時間戳與實時時間之間的時間段；
23、針對目標時間戳與實時時間之間的時間段，提取能夠反映時間特性的特征，提取的特征包括時間間隔特征、時間分布特征、時間模式特征和時間約束特征；
24、將提取出的特征以數(shù)值形式表示，并按預設順序排列，形成調(diào)溫時間特征向量。
25、進一步地，所述溫度影響行為量化集合的獲取方法包括：
26、構(gòu)建負載終端溫度影響行為預測模型；
27、將獲取的調(diào)溫時間特征向量作為輸入，送入負載終端溫度影響行為預測模型，模型根據(jù)輸入數(shù)據(jù)和內(nèi)部參數(shù)，預測出在該時間段內(nèi)負載終端出現(xiàn)的溫度行為；
28、從預測的溫度行為中提取關鍵特征，包括最大溫度偏差、最小溫度偏差、平均溫度變化速率、溫度波動頻率和溫度穩(wěn)定時間占比，形成溫度影響行為量化集合。
29、進一步地，根據(jù)工作運行參數(shù)集合控制恒溫系統(tǒng)進行溫度調(diào)節(jié)的方法包括：
30、從工作運行參數(shù)集合中，解析出恒溫系統(tǒng)各組件的控制指令；
31、將解析出的控制指令按照系統(tǒng)架構(gòu)和設備接口，分配給相應的控制單元；
32、根據(jù)分配的控制指令，通過控制系統(tǒng)調(diào)整恒溫系統(tǒng)各組件的工作狀態(tài)和參數(shù)；
33、在執(zhí)行控制命令的同時，持續(xù)監(jiān)測各設備狀態(tài)、系統(tǒng)整體運行參數(shù)以及環(huán)境影響參數(shù)；
34、根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，評估恒溫系統(tǒng)當前的控溫效果。
35、進一步地，所述預設閾值的設定影響因素包括系統(tǒng)響應速度要求、溫度波動容忍度、系統(tǒng)自身性能特性、環(huán)境因素變化規(guī)律與強度、歷史數(shù)據(jù)與經(jīng)驗積累。
36、另一方面，本申請還提供了應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
37、調(diào)溫指令解析模塊，用于獲取恒溫系統(tǒng)調(diào)溫指令信息，對調(diào)溫指令信息進行目標數(shù)據(jù)提取，獲得恒溫系統(tǒng)負載終端的目標溫度以及目標時間戳；所述目標時間戳為調(diào)溫指令信息中要求負載終端最晚達到目標溫度的時間點；
38、實時狀態(tài)監(jiān)測模塊，用于采集負載終端的實時溫度，計算負載終端實時溫度與目標溫度的溫度調(diào)節(jié)量，以及溫度調(diào)節(jié)時長；所述溫度調(diào)節(jié)時長為目標時間戳與實時時間的時間長度；
39、溫度調(diào)節(jié)壓力分析模塊，用于將溫度調(diào)節(jié)量以及溫度調(diào)節(jié)時長作為輸入，輸入至預先構(gòu)建的負載終端溫度調(diào)節(jié)壓力分析模型，獲得溫度調(diào)節(jié)壓力指數(shù)；
40、溫度影響行為預測模塊，在溫度調(diào)節(jié)壓力指數(shù)超閾值情況下，將目標時間戳與實時時間之間的時間段轉(zhuǎn)換為調(diào)溫時間特征向量，并輸入至預先構(gòu)建的負載終端溫度影響行為預測模型中，獲得負載終端的溫度影響行為量化集合；
41、特征序列構(gòu)建模塊，用于采集負載終端的周邊環(huán)境影響參數(shù)集合，并根據(jù)預設數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將溫度影響行為量化集合、周邊環(huán)境影響參數(shù)集合、負載終端實時溫度、目標溫度和目標時間戳轉(zhuǎn)換為此次調(diào)溫指令信息的溫度調(diào)節(jié)特征序列；
42、控溫參數(shù)優(yōu)化模塊，用于將溫度調(diào)節(jié)特征序列輸入至預先構(gòu)建的恒溫系統(tǒng)控溫參數(shù)優(yōu)化模型中，獲得恒溫系統(tǒng)響應此次調(diào)溫指令信息的工作運行參數(shù)集合；
43、控制執(zhí)行模塊，用于根據(jù)工作運行參數(shù)集合控制恒溫系統(tǒng)進行溫度調(diào)節(jié)。
44、與現(xiàn)有技術相比本專利技術的有益效果為：該方法通過分析溫度調(diào)節(jié)壓力指數(shù)和溫度影響行為，能夠智能地調(diào)節(jié)溫度，以應對不同的工況條件和用戶需求，從而提高了控溫系統(tǒng)的靈活性和適應性；
45、能夠?qū)崟r采集負載終端的實時溫度，并計算溫度調(diào)節(jié)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如權(quán)利要求1所述的應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫方法，其特征在于，所述溫度調(diào)節(jié)壓力分析模型的計算公式為：
3.如權(quán)利要求2所述的應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫方法，其特征在于，所述負載終端溫度調(diào)節(jié)壓力分析模型的構(gòu)建方法包括：
4.如權(quán)利要求1所述的應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫方法，其特征在于，所述調(diào)溫時間特征向量的獲取方法包括：
5.如權(quán)利要求1所述的應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫方法，其特征在于，所述溫度影響行為量化集合的獲取方法包括：
6.如權(quán)利要求1所述的應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫方法，其特征在于，根據(jù)工作運行參數(shù)集合控制恒溫系統(tǒng)進行溫度調(diào)節(jié)的方法包括：
7.如權(quán)利要求1所述的應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫方法，其特征在于，所述預設閾值的設定影響因素包括系統(tǒng)響應速度要求、溫度波動容忍度、系統(tǒng)自身性能特性、環(huán)境因素變化規(guī)律與強度、歷史數(shù)據(jù)與經(jīng)驗積累。
8.一種應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：
【技術特征摘要】
1.一種應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如權(quán)利要求1所述的應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫方法，其特征在于，所述溫度調(diào)節(jié)壓力分析模型的計算公式為：
3.如權(quán)利要求2所述的應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫方法，其特征在于，所述負載終端溫度調(diào)節(jié)壓力分析模型的構(gòu)建方法包括：
4.如權(quán)利要求1所述的應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)的控溫方法，其特征在于，所述調(diào)溫時間特征向量的獲取方法包括：
5.如權(quán)利要求1所述的應用于加熱制冷恒溫系統(tǒng)...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李四祥，童濤，
申請(專利權(quán))人：無錫冠亞恒溫制冷技術有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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