CN109068405B - 温度补偿控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及温度补偿控制的技术领域。本发明为了解决加热温度控制精度不高的问题，提供了一种温度补偿控制方法，通过计算出温度偏移量并对实际需要输出的目标温度值进行校正，得到新的目标温度值，控制加热丝加热至新的目标温度值。通过温度补偿控制处理将因受环境温度影响及温度传感器检测误差影响的散热量补偿回来，实现减小用户设置温度与用户实际感受到温度间的差异，减小环境温度等因素对温度控制的干扰，特别适合智能马桶盖座圈、汽车座椅坐垫等与人体直接接触并对温度控制要求较高的部件的加热控制。

Description

温度补偿控制方法

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，具体的说涉及一种温度补偿控制方法。

背景技术

随着生活水平提高，人们对感官体验的舒适度要求越来越高，例如智能马桶盖、汽车电加热座椅等其他需要人体直接接触的部件，特别在冬日，为避免皮肤接触感觉冰冷不适，如今的座圈或坐垫大都内置加热丝以对其进行加热，但由于加热系统内置加热丝的封闭性、外部结构的裸露性、加热丝的加热惯性以及温度传感器的检测误差，受环境温度的影响较大，随着环境温度的变化，造成加热和散热关系不均衡，因此用户实际感受到的温度与设置的温度偏差较大，达不到精确控制的目的，因此需要进行温度补偿控制。

发明内容

本发明的目的是解决现有加热温度控制精度不高的问题，提出一种温度补偿控制方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：温度补偿控制方法，包括以下步骤：

S1.根据用户设置的输出温度值T_set与温度偏移量T_offset计算出实际需要输出的目标温度值T_target，温度偏移量T_offset初始值为0，控制加热丝加热至目标温度值T_target，计算公式如下：

T_target＝T_set+T_offset；

S2.比较温度传感器检测的温度值T_sensor与目标温度值T_target的大小，所述温度传感器检测的温度为待加热部件内部的温度；

S3.若处于加热状态且T_sensor≥T_target+Δt，控制加热丝停止加热，若处于停止加热状态且T_sensor≤T_target-Δt，控制加热丝加热，Δt表示可允许的温度误差范围；

S4.计算加热丝的加热占空比，当加热丝的加热占空比相对稳定后，计算环境温度理论值T_theory，所述环境温度理论值为通过加热丝加热参数计算的环境温度值；

S5.若T_target＞T_theory，计算温度偏移量T_offset′并对温度偏移量T_offset进行校正，进入步骤S6；否则，进入步骤S2；

S6.根据校正后的温度偏移量T_offset′计算目标温度值T_target′，加热丝加热至目标温度值T_target′，进入步骤S2，所述根据校正后的温度偏移量T_offset′计算目标温度值T_target′的计算公式如下：

T_target′＝T_set+T_offset′。

具体的，所述步骤S4中，环境温度理论值T_theory通过以下步骤计算：

S41.记录步骤S3中加热丝导通时间t_on与加热丝断开时间t_off；

S42.计算加热丝的加热占空比duty,公式如下：

S43.加热占空比duty初始值为0，比较当前占空比与上一次占空比，若偏差在±1％内时，则进入步骤S44，否则进入S2；

S44.根据加热占空比duty计算理论温差ΔT，所述理论温差ΔT为目标温度值和环境温度理论值的差值,计算公式如下：

ΔT＝duty×Hf；

其中，Hf为加热丝的加热因子，所述加热因子Hf根据加热丝的加热参数生成；

S45.根据理论温差ΔT计算环境温度理论值T_theory，公式如下：

T_theory＝T_target-ΔT；

采用上述方法计算温度偏移量可节约研发成本。

具体的，所述步骤S5中，温度偏移量T_offset′的计算公式为：

其中，Hdf为加热丝的散热因子，所述散热因子Hdf根据加热丝的散热参数生成。

进一步的，为达到精确控制的目的，所述步骤S5中，还包括：

将计算出的温度偏移量T_offset′与上一次温度偏移量的值进行比较，若发生改变，则对温度偏移量T_offset进行校正。

进一步的，为减少计算量，所述温度补偿控制方法还包括：

将计算出的温度偏移量T_offset′与上一次温度偏移量的值进行比较，若偏差在±0.1℃内时，则不进行温度偏移量T_offset校正。

进一步的，为进一步精确控制，所述步骤S5中，还包括：

若用户改变设置的输出温度值T_set，则重新计算温度偏移量T_offset′并对温度偏移量T_offset进行校正。

具体的，为进一步精确控制，所述步骤S3中，温度误差Δt为0.2℃。

本发明的有益效果是：本发明所述的温度补偿控制方法，计算温度偏移量，校正得到新的目标温度值，控制加热丝加热至目标温度值。通过计算将受温度传感器检测误差以及环境温度影响的散热量补偿回来，实现减小用户设置温度与用户实际感受到温度间的差异。

附图说明

图1为本发明实施例所述的温度补偿控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明及其实施例进行进一步描述。

本发明所述的温度补偿控制方法，通过温度传感器检测待加热部件内部温度值，与设置温度值比较进行判断，确定加热状态；当加热丝加热占空比相对稳定后，首先计算环境温度理论值，再计算温度偏移量，从而计算出实际需要输出的目标温度值。当传感器检测的温度大于环境温度理论值时，重新计算温度偏移量并对实际需要输出的目标温度值进行校正，得到新的目标温度值。通过计算将受环境温度影响及温度传感器检测误差影响的散热量补偿回来，实现减小用户设置温度与用户实际感受到温度间的差异。

实施例

本发明实施例的温度补偿控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1.根据用户设置的输出温度值T_set与温度偏移量T_offset计算出实际需要输出的目标温度值T_target，温度偏移量T_offset初始值为0，控制加热丝加热至目标温度值T_target，计算公式如下：

T_target＝T_set+T_offset；

设置初始温度偏移量T_offset为0，此时，目标温度值T_target等于用户设置的输出温度值T_set；

S2.比较温度传感器检测的温度值T_sensor与目标温度值T_target的大小，所述温度传感器检测的温度值为待加热部件内部的温度；

本实施例所述的待加热部件为马桶座圈或者汽车坐垫或其他待加热部件；

S3.若处于加热状态且T_sensor≥T_target+Δt，控制加热丝停止加热，若处于停止加热状态且T_sensor≤T_target-Δt，控制加热丝加热，Δt表示可允许的温度误差范围；

S4.计算加热丝的加热占空比，当加热丝的加热占空比相对稳定后，计算环境温度理论值T_theory，所述环境温度理论值为通过加热丝加热参数计算的环境温度值；

′

S5.若T_target＞T_theory，计算温度偏移量T_offset并对温度偏移量T_offset进行校正，进入步骤S6；否则，进入步骤S2；

S6.根据校正后的温度偏移量T_offset′计算目标温度值T_target′，加热丝加热至目标温度值T_target′，进入步骤S2，根据校正后的温度偏移量T_offset′计算目标温度值T_target′的计算公式如下：

T_target′＝T_set+T_offset′

具体的，上述步骤S4中，温度输出理论值T_theory通过以下步骤计算：

S41.记录步骤S3中加热丝导通时间t_on与加热丝断开时间t_off；

S42.计算加热丝的加热占空比duty,公式如下：

S43.加热占空比duty初始值为0，比较当前占空比与上一次占空比，若偏差在±2％内时，则进入步骤S44，否则进入S2；

S44.根据加热占空比duty计算温差ΔT,所述理论温差ΔT为目标温度值和环境温度理论值的差值,计算公式如下：

ΔT＝duty×Hf；

其中，Hf为加热丝的加热因子，所述加热因子Hf根据加热丝的加热参数生成。

S45.根据温差ΔT计算温度输出理论值T_theory，公式如下：

T_theory＝T_target-ΔT。

具体的，上述步骤S5中，温度偏移量T_offset′的计算公式为：

其中，Hdf为加热丝的散热因子，所述散热因子Hdf根据加热丝的散热参数生成。

进一步的，上述步骤S5中，还包括：

将计算出的温度偏移量T_offset′与上一次温度偏移量的值进行比较，若发生改变，则对温度偏移量T_offset进行校正。

进一步的，上述步骤S5中，还包括：

将计算出的温度偏移量T_offset′与上一次温度偏移量的值进行比较，若偏差在±0.1℃内时，此时温度偏差较小，则不进行偏移量校正。

进一步的，上述步骤S5中，还包括：

若用户改变设置的输出温度值T_set，则重新计算温度偏移量T_offset′并对温度偏移量T_offset进行校正。

具体的，所述步骤S3中，温度误差Δt可根据实际情况设置，为进一步精确控制，温度误差Δt设为0.2℃。

具体的，采用上述温度补偿控制方法对智能马桶盖座圈进行加热温度控制，在不同环境温度下，取智能马桶盖座圈6个不同位置测试点，进行温度测试，下表为实验测试数据表。

注：表中各档数据为不同测试位置点的各温度去掉最大最小值后的平均值。

Claims (5)

1.温度补偿控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.根据用户设置的输出温度值T_set与温度偏移量T_offset计算出实际需要输出的目标温度值T_target，温度偏移量T_offset初始值为0，控制加热丝加热至目标温度值T_target，计算公式如下：

T_target＝T_set+T_offset；

S2.比较温度传感器检测的温度值T_sensor与目标温度值T_target的大小，所述温度传感器检测的温度为待加热部件内部的温度；

S3.若处于加热状态且T_sensor≥T_target+Δt，控制加热丝停止加热，若处于停止加热状态且T_sensor≤T_target-Δt，控制加热丝加热，Δt表示可允许的温度误差范围；

S4.计算加热丝加热占空比，当加热丝的加热占空比相对稳定后，计算环境温度理论值T_theory，所述环境温度理论值为通过加热丝加热参数计算的环境温度值；环境温度理论值T_theory通过以下步骤计算：

S41.记录步骤S3中加热丝导通时间t_on与加热丝断开时间t_off；

S42.计算加热丝的加热占空比duty,公式如下：

S43.加热占空比duty初始值为0，比较当前占空比与上一次占空比，若偏差在±1％内时，则进入步骤S44，否则进入S2；

S44.根据加热占空比duty计算理论温差ΔT，所述理论温差ΔT为目标温度值和环境温度理论值的差值,计算公式如下：

ΔT＝duty×Hf；

其中，Hf为加热丝的加热因子，所述加热因子Hf根据加热丝的加热参数生成；

S45.根据理论温差ΔT计算环境温度理论值T_theory，公式如下：

T_theory＝T_target-ΔT；

S5.若T_target＞T_theory，计算温度偏移量T_offset′并对温度偏移量T_offset进行校正，进入步骤S6；否则，进入步骤S2；温度偏移量T_offset′的计算公式为：

其中，Hdf为加热丝的散热因子，所述散热因子Hdf根据加热丝的散热参数生成；

S6.根据校正后的温度偏移量T_offset′计算目标温度值T_target′，加热丝加热至目标温度值T_target′，进入步骤S2，所述根据校正后的温度偏移量T_offset′计算目标温度值T_target′的计算公式如下：

T_target′＝T_set+T_offset′。

2.如权利要求1所述的温度补偿控制方法，其特征在于，所述步骤S5中，还包括：

将计算出的温度偏移量T_offset′与上一次温度偏移量的值进行比较，若发生改变，则对温度偏移量T_offset进行校正。

3.如权利要求1所述的温度补偿控制方法，其特征在于，所述步骤S5中，还包括：

将计算出的温度偏移量T_offset′与上一次温度偏移量的值进行比较，若偏差在±0.1℃内时，则不进行温度偏移量T_offset校正。

4.如权利要求1所述的温度补偿控制方法，其特征在于，所述步骤S5中，还包括：

若用户改变设置的输出温度值T_set，则重新计算温度偏移量T_offset′并对温度偏移量T_offset进行校正。

5.如权利要求1所述的温度补偿控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，温度误差Δt为0.2℃。

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