CN113050733A

CN113050733A - 温湿度控制装置、方法、ct系统、电子设备及存储介质

Info

Publication number: CN113050733A
Application number: CN202110310444.5A
Authority: CN
Inventors: 盛夏
Original assignee: Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Current assignee: Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Priority date: 2021-03-23
Filing date: 2021-03-23
Publication date: 2021-06-29
Anticipated expiration: 2041-03-23
Also published as: CN113050733B

Abstract

本发明提供了一种温湿度控制装置、方法、CT系统、电子设备及存储介质，温湿度控制装置包括获取实时温度数据的温度采集模块、获取实时湿度数据的湿度采集模块、具有模糊控制模块和PWM驱动模块的主控单元、温度控制模块和湿度控制模块。模糊控制模块根据实时温度数据和预设温度等级划分规则、实时湿度数据和预设湿度等级划分规则、以及预设温湿度调整规则，获取目标温度控制信号和目标湿度控制信号；PWM驱动模块根据所述目标温度控制信号进行温度控制，并根据目标湿度控制信号，进行湿度控制。本发明提供的温湿度装置，不仅控制精度和稳定性高，而且不需要复杂的数学模型，实现方法简单，调试方便，能够显著缩短开发周期，易于实施。

Description

温湿度控制装置、方法、CT系统、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及温湿度控制技术领域，特别涉及一种温湿度控制装置、方法、CT系统、电子设备及存储介质。

背景技术

随着光子计数计算机断层扫描仪(PCCT)的出现，对图像质量的要求越来越高，所需的工作环境越来越苛刻，尤其是温度和湿度都必须控制在合适的范围内，比如，为了得到高质量的图形质量，PCCT应工作在40℃左右和26％湿度的环境中。而传统的CT系统，通常分别采用温度控制模块和湿度控制模块来实现对温度及湿度的控制。具体地，现有技术中主要有以下两种常见的技术方案：

其中一种是采用简单的比例控制：当温度高于温度设定阈值时，关闭温度控制设备，当温度低于温度阈值时，打开温度控制设备。与此类似，当湿度高于阈值或低于阈值时关闭或打开湿度控制设备。很显然地，该方法的缺陷在于：精度较低且温湿度波动性较大。

为了提高温湿度的控制精度，另外一种是采用传统的PID控制方法，即两个PID模块分别对温度模块和湿度模块进行控制。该方法存在如下缺陷：

1、需要建立复杂的数学模型，各参数的选择比较复杂。

2、使用FPGA来实现PID控制比较复杂，需要的代码量十分庞大，调试难度大，开发周期长。

另外，上述两种方法都是对温度和湿度分别调节，事实上，二者之间是相互影响的，湿度影响温度，温度可以改变湿度。即上述两种方法由于分别调节温度和湿度，由此，可能造成在把温度调节到目标范围后，由于影响了湿度，又不得不接着调节湿度，反之亦然，造成多次调节才能使得温度和湿度均在目标范围，导致温湿度的稳定性差。而现有的以上两种技术方案，同时进行温度和湿度调节的难度较大。

因此，如何提出一种新的温湿度控制技术方案，以克服现有技术中存在的上述缺陷，日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

需要说明的是，公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中温湿度控制技术存在的上述缺陷，提供一种温湿度控制装置、方法、CT系统、电子设备及存储介质，本发明提供的温湿度控制装置不仅结构简单、易于实现和便于维护，而且能够实现高精度的温度湿度控制。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现，一种温湿度控制装置，包括温度采集模块、湿度采集模块、主控单元、温度控制模块和湿度控制模块；所述主控单元的输入端连接所述温度采集模块和所述湿度采集模块，所述主控单元的输出端连接所述温度控制模块和所述湿度控制模块；

所述温度采集模块被配置为获取实时温度数据，所述湿度采集模块被配置为获取实时湿度数据；

所述主控单元被配置为：接收所述实时温度数据和所述实时湿度数据，并用于根据所述实时温度数据和预设温度等级划分规则，获取实时温度等级，以及根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取实时湿度等级；

所述主控单元还用于根据所述实时温度等级、所述实时湿度等级和预设温湿度调整规则，获取目标温度控制信号和目标湿度控制信号；

所述温度控制模块被配置为接收所述目标温度控制信号，并用于根据所述目标温度控制信号，进行温度控制；所述湿度控制模块被配置为接收所述目标湿度控制信号，并用于根据所述目标湿度控制信号，进行湿度控制。

可选地，所述温度采集模块包括温度传感器和第一模数转换器；

所述温度采集模块被配置为获取实时温度数据包括，所述温度传感器用于采样环境温度，所述第一模数转换器用于将所述环境温度转换为所述实时温度数据；和/或所述湿度采集模块包括湿度传感器和第二模数转换器；所述湿度采集模块被配置为获取实时湿度数据包括，所述湿度传感器用于采样环境湿度，所述第二模数转换器用于将所述环境湿度转换为所述实时湿度数据。

可选地，所述预设温度等级划分规则包括：每一个温度数据至少属于一个预设温度等级及在所述预设温度等级中的第一隶属度，其中，所述第一隶属度根据预设温度隶属度获取规则得到；

所述预设湿度等级划分规则包括：每一个湿度数据至少属于一个预设湿度等级以及在所述湿度等级中的第二隶属度，其中，所述第二隶属度根据预设湿度隶属度获取规则得到。

可选地，所述主控模块包括电连接的模糊控制模块和PWM驱动模块；

所述主控单元被配置为用于根据所述实时温度数据和预设温度等级划分规则，获取实时温度等级，以及根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取实时湿度等级，包括：

所述模糊控制模块被配置为：根据所述实时温度数据和所述预设温度等级划分规则，获取所述实时温度等级及实时第一隶属度；以及根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取所述实时湿度等级及实时第二隶属度；

所述主控单元还用于根据所述实时温度等级、所述实时湿度等级和预设温湿度调整规则，获取目标温度控制信号和目标湿度控制信号，包括：

所述模糊控制模块根据所述实时温度等级、所述实时第一隶属度、所述实时湿度等级、所述实时第二隶属度以及所述预设温湿度调整规则，获取目标温度占空比和目标湿度占空比；

所述PWM驱动模块被配置为：根据所述目标湿度占空比，产生所述目标温度控制信号；以及根据所述目标湿度占空比，产生所述目标湿度控制信号。

可选地，所述模糊控制模块包括温湿度等级获取子模块、地址译码器子模块、存储器子模块以及占空比获取子模块；

所述模糊控制模块被配置为：根据所述实时温度数据和所述预设温度等级划分规则，获取所述实时温度等级及实时第一隶属度；以及根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取所述实时湿度等级及实时第二隶属度，包括：

所述温湿度等级获取子模块被配置为：根据所述实时温度数据和所述预设温度等级划分规则，获取所述实时温度等级及实时第一隶属度；以及根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取所述实时湿度等级及实时第二隶属度；

所述模糊控制模块根据所述实时温度等级、所述实时第一隶属度、所述实时湿度等级、所述实时第二隶属度以及所述预设温湿度调整规则，获取目标温度占空比和目标湿度占空比，包括：

所述存储器子模块被配置为：对若干个所述预设温度等级和若干个所述预设湿度等级排列组合，得到若干个温湿度译码地址；且在每一所述湿度译码地址对应的存储区存储有预设温度占空比和预设湿度占空比；

所述地址译码器子模块被配置为：根据所述实时温度等级和所述实时湿度等级，获取实时温湿度译码地址及规则隶属度；并用于根据所述实时温湿度译码地址，获取所述预设温度占空比和所述预设湿度占空比；其中，所述预设温湿度调整规则包括：所述规则隶属度为所述实时第一隶属度与所述实时第二隶属度的乘积；

所述占空比获取子模块被配置为：根据所述预设温度占空比、所述规则隶属度和第一预设占空比获取规则，得到所述目标温度占空比；

所述占空比获取子模块还用于根据所述预设湿度占空比、所述规则隶属度和第二预设占空比获取规则，得到所述目标湿度占空比。

可选地，所述第一预设占空比获取规则，包括：

将所述实时温度等级和所述实时湿度等级对应的每一个所述预设温度占空比乘以对应的所述规则隶属度得到第一结果，对所述第一结果求和得到所述目标温度占空比；和/或所述第二预设占空比获取规则，包括：

将所述实时温度等级和所述实时湿度等级对应的每一个所述预设湿度占空比乘以对应的所述规则隶属度得到第二结果，对所述第二结果求和得到所述目标湿度占空比。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种温湿度控制方法，所述温湿度控制方法，包括以下步骤：

S100：获取实时温度数据和实时湿度数据；

S200：根据预设温度等级划分规则，获取实时温度等级，根据预设湿度等级划分规则，获取实时湿度等级；

S300：根据所述实时温度等级、所述实时湿度等级和预设温湿度调整规则，获取目标温度控制信号和目标湿度控制信号；

S400：根据所述目标温度控制信号，进行温度控制；根据所述目标湿度控制信号，进行湿度控制。

可选地，步骤S200中，所述根据预设温度等级划分规则，获取实时温度等级，根据预设湿度等级划分规则，获取实时湿度等级，包括：

S210：根据所述实时温度数据和所述预设温度等级划分规则，获取所述实时温度等级及实时第一隶属度，其中，所述第一隶属度根据预设温度隶属度获取规则得到；

S220：根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取所述实时湿度等级及实时第二隶属度；其中，所述第二隶属度根据预设湿度隶属度获取规则得到。

可选地，步骤S300中，所述根据所述实时温度等级、所述实时湿度等级和预设温湿度调整规则，获取目标温度控制信号和目标湿度控制信号，包括：

S310：根据所述实时温度等级、所述实时第一隶属度、所述实时湿度等级、所述实时第二隶属度以及所述预设温湿度调整规则，获取目标温度占空比和目标湿度占空比；

S320：根据所述目标湿度占空比，产生所述目标温度控制信号；以及根据所述目标湿度占空比，产生所述目标湿度控制信号。

可选地，所述根据所述实时温度等级、所述实时第一隶属度、所述实时湿度等级、所述实时第二隶属度以及所述预设温湿度调整规则，获取目标温度占空比和目标湿度占空比的方法，包括：

S311：对若干个所述预设温度等级和若干个所述预设湿度等级排列组合，得到若干个温湿度译码地址，并对每一个所述温湿度译码地址设置相应的预设温度占空比和预设湿度占空比；

S312：根据所述实时温度等级和所述实时湿度等级，获取实时温湿度译码地址及规则隶属度；以及根据所述实时温湿度译码地址，获取所述预设温度占空比和所述预设湿度占空比；

S313：根据所述预设温度占空比、所述规则隶属度和第一预设占空比获取规则，得到所述目标温度占空比；

S314：根据所述预设湿度占空比、所述规则隶属度和第二预设占空比获取规则，得到所述目标湿度占空比；

其中，所述预设温湿度调整规则包括：所述规则隶属度为所述实时第一隶属度与所述实时第二隶属度的乘积。

为了实现上述目的，本发明进一步提供了一种CT系统、所述CT系统包括上述任一项所述的温湿度控制装置或采用上述任一项所述的温湿度控制方法进行温湿度控制。

为了实现上述目的，本发明更进一步地提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器以及存储设备，所述处理器适于实现各指令，所述存储设备适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述任一项所述温湿度控制方法的步骤。

为了实现上述目的，本发明又进一步地提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机可执行的指令，当所述计算机可执行的指令被执行时实现上述任一项所述的温湿度控制方法。

与现有技术相比，本发明提供的一种温湿度控制装置、方法、CT系统、电子设备及存储介质，具有如下有益效果：

本发明提供的温湿度控制装置，包括温度采集模块、湿度采集模块、主控单元、温度控制模块和湿度控制模块。所述温度采集模块被配置为获取实时温度数据，所述湿度采集模块被配置为获取实时湿度数据。所述主控单元被配置为：接收所述实时温度数据和所述实时湿度数据，并用于根据所述实时温度数据和预设温度等级划分规则，获取实时温度等级，以及根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取实时湿度等级。所述主控单元还用于根据所述实时温度等级、所述实时湿度等级和预设温湿度调整规则，获取目标温度控制信号和目标湿度控制信号。所述温度控制模块被配置为接收所述目标温度控制信号，并用于根据所述目标温度控制信号，进行温度控制；所述湿度控制模块被配置为接收所述目标湿度控制信号，并用于根据所述目标湿度控制信号，进行湿度控制。如此配置，本发明提供的温湿度装置，只需要根据当前时刻的湿度和温度所在的范围，根预设温湿度调整规则确定目标温度控制信号和目标湿度控制信号，并根据确定的目标温度控制信号和目标湿度控制信号进行温度和湿度控制。不仅控制精度和稳定性高，而且不需要复杂的数学模型，实现方法简单；更进一步地，代码量小，调试方便，能够大大缩短开发周期，易于实施。更一步地，能够同时对温度和湿度调节，避免了单独调节温度/湿度对湿度/温度造成影响，显著提高了温湿度调节效率。

进一步地，所述主控模块包括电连接的模糊控制模块和PWM驱动模块所述模糊控制模块根据所述实时温度数据和所述预设温度等级划分规则，获取所述实时温度等级及实时第一隶属度；以及根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取所述实时湿度等级及实时第二隶属度。所述模糊控制模块根据所述实时温度等级、所述实时第一隶属度、所述实时湿度等级、所述实时第二隶属度以及所述预设温湿度调整规则，获取目标温度占空比和目标湿度占空比。所述PWM驱动模块根据所述目标湿度占空比，产生所述目标温度控制信号；以及根据所述目标湿度占空比，产生所述目标湿度控制信号。如此配置，本发明提供的温湿度控制装置利用模糊控制制定规则来确定变量和输出值的关系，能够将变量控制在所需范围内，控制精度和稳定性高。

再进一步地，本发明提供的温湿度控制方法能够通过PFGA实现，能够减少代码量并缩短开发和调试所需的时间，提升开发效率并节约人力成本。

更进一步地，本发明提供的一种温湿度控制装置、方法、CT系统、电子设备及存储介质简化了温湿度控制模型，仅用一个模糊控制模块就能达到同时控制温度和湿度的目的，鲁棒性强，不需要构建复杂的数学模型，适于解决过程控制中的非线性、强耦合时变以及滞后等问题，模糊规则比较容易添加和更改，仅更改存储器子模块的值即可实时湿度等级和预设温湿度调整规则，具有很强的适应性和容错性。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的温湿度控制装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一的其中一种预设温度等级及在第一隶属度示意图；

图3为本发明实施例一的其中一种预设湿度等级及在第二隶属度示意图；

图4为本发明实施例一的其中一种模块控制模块的结构示意图；

图5为本发明实施例一的其中一种模糊控制模块的输出策略示意图；

图6为本发明实施例二提供的温湿度控制方法流程图；

其中，附图标记说明如下：

100-温度采集模块、110-温度传感器、120-第一模数转换器、200-湿度采集模块、210-湿度传感器、220-第二模数转换器、300-主控单元、310-模糊控制模块、311-温湿度等级获取子模块、312-地址译码器子模块、313-存储器子模块、314-占空比获取子模块、320-PWM驱动模块、400-温度控制模块、500-湿度控制模块。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明提出的温湿度控制装置、方法、CT系统、电子设备及存储介质作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。应当了解，说明书附图并不一定按比例地显示本发明的具体结构，并且在说明书附图中用于说明本发明某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。以及，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在适当情况下，如此使用的这些术语可替换。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。

<实施例一>

本实例提供了一种温湿度控制装置，参见图1，从图1可以看出，本实施例提供的温湿度控制装置包括温度采集模块100、湿度采集模块200、主控单元300、温度控制模块400和湿度控制模块500。从图1可以看出，所述主控单元300的输入端连接所述温度采集模块100和所述湿度采集模块200，所述主控单元300的输出端连接所述温度控制模块400和所述湿度控制模块500。可以理解地，本发明并不限制所述主控单元300的具体形式，包括但不限于现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)。

具体地，所述温度采集模块100被配置为获取实时温度数据，所述湿度采集模块200被配置为获取实时湿度数据。所述主控单元300被配置为：接收所述实时温度数据和所述实时湿度数据，并用于根据所述实时温度数据和预设温度等级划分规则，获取实时温度等级，以及根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取实时湿度等级。并且，所述主控单元300还用于根据所述实时温度等级、所述实时湿度等级和预设温湿度调整规则，获取目标温度控制信号和目标湿度控制信号。所述温度控制模块400被配置为接收所述目标温度控制信号，并用于根据所述目标温度控制信号，进行温度控制；所述湿度控制模块500被配置为接收所述目标湿度控制信号，并用于根据所述目标湿度控制信号，进行湿度控制。

如此配置，本发明提供的温湿度装置，根预设温湿度调整规则确定目标温度控制信号和目标湿度控制信号，并根据确定的目标温度控制信号和目标湿度控制信号进行温度和湿度控制。不仅控制精度和稳定性高，而且不需要复杂的数学模型，实现方法简单；更进一步地，代码量小，调试方便，能够大大缩短开发周期，易于实施。更一步地，能够同时对温度和湿度调节，避免了单独调节温度/湿度对湿度/温度造成影响，显著提高了温湿度调节效率。

作为其中一种优选实施方式，所述温度采集模块100包括温度传感器110和第一模数转换器120。所述温度采集模块100被配置为获取实时温度数据包括，所述温度传感器110用于采样环境温度，所述第一模数转换器120用于将所述环境温度转换为所述实时温度数据。进一步地，所述湿度采集模块200包括湿度传感器210和第二模数转换器220。所述湿度采集模块200被配置为获取实时湿度数据包括，所述湿度传感器210用于采样环境湿度，所述第二模数转换器220用于将所述环境湿度转换为所述实时湿度数据。

可以理解地，以上仅是优选实施方式，本发明并不限制所述温度采集模块100及湿度采集模块200的个数以及获取所述实时温度数据和所述实时湿度数据的具体方式，比如，在其中一个实施方式中，所述温度传感器110和所述湿度传感器210为同一个温湿度装置；在另一实施方式中，所述温度传感器110和所述第一模数转换器120为集成式温度采集装置，所述集成式温度采集装置能够直接获取所述实时温度数据，所述湿度传感器210和所述第二模数转换器220为集成式湿度采集装置，所述集成式湿度采集装置能够直接获取所述实时温度数据，不再一一赘述。

在其中一个优选实施方式中，所述预设温度等级划分规则包括：每一个温度数据至少属于一个预设温度等级及在所述预设温度等级中的第一隶属度，其中，所述第一隶属度根据预设温度隶属度获取规则得到。所述预设湿度等级划分规则包括：每一个湿度数据至少属于一个预设湿度等级以及在所述湿度等级中的第二隶属度，其中，所述第二隶属度根据预设湿度隶属度获取规则得到。

具体地，参见图2，图2为其中一种实施方式的预设温度等级及第一隶属度示意图。从图2可以看出，所述预设温度等级划分规则，包括：九个所述预设温度等级以及温度与每一个所述预设温度等级的对应关系。其中，九个所述预设温度等级分别为：第一负小级NS、第一负中级NM，第一负大级NL，第一零小级ZS，第一零中级ZM，第一零大级ZL，第一正小级PS，第一正中级PM和第一正大级PL。进一步地，所述温度与所述预设温度等级的对应关系为：温度＜25℃，属于所述第一负小级NS，20℃≤温度＜30℃，属于所述第一负中级NM，25℃≤温度＜35℃，属于所述第一负大级NL；30℃≤温度＜40℃，属于所述第一零小级ZS，35℃≤温度＜45℃，属于所述第一零中级ZM，40℃≤温度＜50℃，属于所述第一零大级ZL；45℃≤温度＜55℃，属于所述第一正小级PS，50℃≤温度＜60℃，属于所述第一正中级PM，温度≥55℃，属于所述第一正大级PL。

更进一步地，所述预设温度隶属度获取规则，包括：若所述温度仅属于一个所述预设温度等级，则所述温度在其所属的所述预设温度等级中的所述第一隶属度为1，在其它所述预设温度等级中的所述第一隶属度为0；

若所述温度属于多个所述预设温度等级，则所述温度在每一所述预设温度等级中的所述第一隶属度按照该预设等级设定的隶属度计算规则获取，且多个所述第一隶属度的总和为1。具体地，结合图2，在其中一个优选实施方式中，各个温度等级的所述第一隶属度表达式分别如下：

作为其中一种优选实施方式，继续参见图3，图3为其中一种实施方式的预设湿度等级及第二隶属度示意图。从图3可以看出，所述预设湿度等级划分规则，包括：九个所述预设湿度等级以及湿度与每一个所述预设湿度等级的对应关系。其中，九个所述预设湿度等级分别为：第二负小级NS、第二负中级NM，第二负大级NL，第二零小级ZS，第二零中级ZM，第二零大级ZL，第二正小级PS，第二正中级PM和第二正大级PL。进一步地，所述湿度与所述预设湿度等级的对应关系为：湿度＜14％，属于所述第二负小级NS；10％≤湿度＜18％，属于所述第二负中级NM，14％≤湿度＜22％，属于所述第二负大级NL；18％≤湿度＜26％，属于所述第二零小级ZS；22％≤湿度＜30％，属于所述第二零中级ZM；26％≤湿度＜34％，属于所述第二零大级ZL；30％≤湿度＜38％，属于所述第二正小级PS；34％≤湿度＜42％，属于所述第二正中级PM，湿度≥38％，属于所述第二正大级PL。

再进一步地，所述预设湿度隶属度获取规则，包括：若所述湿度仅属于一个所述预设湿度等级，则所述湿度在其所属的所述预设湿度等级中的所述第二隶属度为1，在其它所述预设湿度等级中的所述第二隶属度为0；若所述湿度属于多个所述预设湿度等级，则所述湿度在每一所述预设湿度等级中的所述第二隶属度按照该预设等级设定的隶属度计算规则获取，且多个所述第二隶属度的总和为1。具体地，结合图3，在其中一个优选实施方式中，各个湿度等级的所述第二隶属度表达式分别如下：

由此，温度经过第一模数转换器120转换后变成数字量，因此每个对应的等级都对应了一个数字量范围，例如第一模数转换器是16位的，并且数字量用直接二进制表示，所述温度传感器110的测温范围为0～100℃，则25℃代表的数字量为2^16*25/100＝16384，第一负小级NS代表的温度范围的数字量范围为0～16384，同理第一负中级NM对应的数字量范围为13107～19661，第一负大级NL对应的数字量范围为16384～22938，第一零小级ZS对应的数字量范围为19661～26214，第一零中级ZM对应的数字量范围为22938～29491，第一零大级ZL对应的数字量范围为26214～32768，第一正小级PS对应的数字量范围为29491～36045，第一正中级PM对应的数字量范围为32768～39322。同理，对于湿度也可以根据输入的输入量确定湿度的等级。

同时，根据转换得到的数字量也可以确定相应等级的隶属度值，例如数字量为14746，它同时在0～16384和13107～19661区间内部，所以它对应了两个温度等级，分别为NS和NM，根据温度的隶属度函数表达式可以计算得到，T_NS＝5-0.2*(14746*100/(2^16))＝0.5，此处因为14746大于20℃对应的数字量13107，因此T_NS对应的计算表达式为5-0.2t。T_NM＝0.2*(14746*100/(2^16))-4＝0.5，此处因为14746小于25℃对应的数字量16384，因此T_NM对应的计算表达式为0.2t-4。以此类推，湿度等级对应的第二隶属度也可以通过此方法求得。

本领域的技术人员可以理解地，上述预设温度等级划分规则、预设温度隶属度获取规则、预设湿度等级划分规则、预设湿度隶属度获取规则仅是示例性描述，而非本发明的限制。在实际应用中，应根据实际工况需要设置。

在其中一个优选实施方式中，所述主控单元300包括电连接的模糊控制模块310和PWM驱动模块320。具体地，所述主控单元300被配置为用于根据所述实时温度数据和预设温度等级划分规则，获取实时温度等级，以及根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取实时湿度等级，包括：所述模糊控制模块310被配置为：根据所述实时温度数据和所述预设温度等级划分规则，获取所述实时温度等级及实时第一隶属度；以及根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取所述实时湿度等级及实时第二隶属度。进一步地，所述主控单元300还用于根据所述实时温度等级、所述实时湿度等级和预设温湿度调整规则，获取目标温度控制信号和目标湿度控制信号，包括：所述模糊控制模块310根据所述实时温度等级、所述实时第一隶属度、所述实时湿度等级、所述实时第二隶属度以及所述预设温湿度调整规则，获取目标温度占空比和目标湿度占空比。所述PWM驱动模块320被配置为：根据所述目标湿度占空比，产生所述目标温度控制信号；以及根据所述目标湿度占空比，产生所述目标湿度控制信号。

具体地，还以上述的温度等级划分规则及第一隶属度为例，由于输入为温度数字量和湿度数字量，分别用一个if-else语句根据数字量所在范围来确定对应的等级和隶属度，以下以伪代码段的形式说明这一过程。以温度为例，其中t代表了温度的输入数字量，13107对应20℃，16385对应25℃，39322对应60℃。

本领域的技术人员可以理解地，上述代码段仅用于示例性说明，本发明并不限制获取第一隶属度或第二隶属度的具体方式，可以以软件的方式，也可以以硬件的方式，在以软件的方式实现时，更不限制其使用的具体计算机程序语言。

在其中一个优选实施方式中，参见图4和图5，其中，图4为该实施方式的所述模糊控制模块310的结构示意图，图5为该实施方式的模块控制模块的输出策略示意图。从图4可以看出，所述模糊控制模块310包括温湿度等级获取子模块311、地址译码器子模块312、存储器子模块313以及占空比获取子模块314。具体地，所述模糊控制模块310被配置为：根据所述实时温度数据和所述预设温度等级划分规则，获取所述实时温度等级及实时第一隶属度；以及根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取所述实时湿度等级及实时第二隶属度，包括：所述温湿度等级获取子模块311被配置为：根据所述实时温度数据和所述预设温度等级划分规则，获取所述实时温度等级及实时第一隶属度；以及根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取所述实时湿度等级及实时第二隶属度。进一步地，所述模糊控制模块310根据所述实时温度等级、所述实时第一隶属度、所述实时湿度等级、所述实时第二隶属度以及所述预设温湿度调整规则，获取目标温度占空比和目标湿度占空比，包括：所述存储器子模块313被配置为：对若干个所述预设温度等级和若干个所述预设湿度等级排列组合，得到若干个温湿度译码地址；且在每一所述湿度译码地址对应的存储区存储有预设温度占空比和预设湿度占空比。更进一步地，所述地址译码器子模块312被配置为：根据所述实时温度等级和所述实时湿度等级，获取实时温湿度译码地址及规则隶属度；并用于根据所述实时温湿度译码地址，获取所述预设温度占空比和所述预设湿度占空比；其中，所述预设温湿度调整规则包括：所述规则隶属度为所述实时第一隶属度与所述实时第二隶属度的乘积。再进一步地，所述占空比获取子模块314被配置为：根据所述预设温度占空比、所述规则隶属度和第一预设占空比获取规则，得到所述目标温度占空比。并且，所述占空比获取子模块314还用于根据所述预设湿度占空比、所述规则隶属度和第二预设占空比获取规则，得到所述目标湿度占空比。

在其中一个优选实施方式中，继续参见图5，从图5可以看出，所述第一预设占空比获取规则，包括：将所述实时温度等级和所述实时湿度等级对应的每一个所述预设温度占空比乘以对应的所述规则隶属度得到第一结果，对所述第一结果求和得到所述目标温度占空比。较佳地，所述第二预设占空比获取规则，包括：将所述实时温度等级和所述实时湿度等级对应的每一个所述预设湿度占空比乘以对应的所述规则隶属度得到第二结果，对所述第二结果求和得到所述目标湿度占空比。

具体地，由于一个具体的温度值最多可对应两个等级和相应的隶属度值，同理湿度也是如此。所以最多一共有4种组合，每一种组合分别对应了一个地址。可以理解地，本发明并不限制所述存储器子模块313的具体材质。所述存储器子模块313上(比如ROM)保存了不同的温湿度等级对应的输出，所述地址译码器子模块312根据温湿度等级找到对应的输出，每一种组合的输出再乘以对应的规则隶属度(对应温湿度隶属度的乘积)，最后通过一个占空比获取子模块314(比如加法器)将4个结果相加得到最终的输出，所述模糊控制模块310的输出为所述PWM驱动模块320的输入。作为其中一种示例性实施方式，ROM的存储规则可以如下表一所示，规则的输出可以是经验或者实际测试中得到，更改快速方便，本发明并不限制获取占空比获取规则的具体方式。在FPGA中将规则的输出存储在一个ROM中，而ROM的地址就代表了温湿度的等级，行地址代表温度等级，列地址代表湿度等级。占空比获取规则中，NS1、NM1、NL1、ZS1、ZM1、ZL1、PS1、PM1和PL1分别为预设温度占空比；NS2、NM2、NL2、ZS2、ZM2、ZL2、PS2、PM2和PL2分别为预设温度占空比。

表一：ROM的温度、湿度及占空比获取规则对应关系表

所述地址译码器子模块312根据温湿度等级转换得到ROM的地址，所述地址译码器子模块312的控制程序采用if-then的形式，例如T代表了温度等级，H代表了湿度的等级，row_addr代表了行地址，col_addr代表了列地址。以表一的占空比获取规则为例：假如温度等级为第一负小级T＝NS，湿度等级为第二负小级H＝NS，，则所述地址译码器子模块312的过程为if T＝NS&H＝NS，then row_addr＝1,col_addr＝1，则输出的规则为PL1、PL2，PL1与PL2分别代表了温度与湿度的占空比获取规则，对应了一定的占空比。

例如，在温度为22.5℃，湿度为12％的情况下，温度对应了第一负小级NS与第一负中级NM两个等级，且隶属度均为0.5；湿度对应了第二负小级NS与第二负中级NM两个等级，且隶属度均为0.5，则他们共四种组合，NS-NS、NS-NM、NM-NS、NM-NM(前者代表温度等级，后者代表湿度等级)，根据表一他们对应的占空比获取规则分别为PL1PL2、PL1PL2、PL1PL2、PM1PM2，第一规则隶属度和第二规则隶属度均为0.5*0.5＝0.25，假设PL1代表的是预设温度占空比为0.8，PM1代表的是预设温度占空比为0.6，PL2代表的是预设湿度占空比为0.6，PM2代表的是预设湿度占空比为0.4，则：

最终的温度占空比输出结果为：

T占空比＝PL1*0.25+PL1*0.25+PL1*0.25+PM1*0.25

＝0.8*0.25+0.8*0.25+0.8*0.25+0.6*0.25

＝0.75

最终的湿度占空比输出结果为：

H占空比＝PL2*0.25+PL2*0.25+PL2*0.25+PM2*0.25

＝0.6*0.25+0.6*0.25+0.6*0.25+0.4*0.25

＝0.55

由此可见，本发明提供的温湿度控制装置的所述主控单元300包括电连接的模糊控制模块310和PWM驱动模块320，所述模糊控制模,310根据所述实时温度数据和所述预设温度等级划分规则，获取所述实时温度等级及实时第一隶属度；以及根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取所述实时湿度等级及实时第二隶属度。所述模糊控制模块310根据所述实时温度等级、所述实时第一隶属度、所述实时湿度等级、所述实时第二隶属度以及所述预设温湿度调整规则，获取目标温度占空比和目标湿度占空比。所述PWM驱动模块320根据所述目标湿度占空比，产生所述目标温度控制信号；以及根据所述目标湿度占空比，产生所述目标湿度控制信号。如此配置，简化了温湿度控制模型，利用模糊控制制定规则来确定变量和输出值的关系，不需要构建复杂的数学模型，仅用一个模糊控制模块310就能达到同时控制温度和湿度的目的。进一步地，能够将变量控制在所需范围内，控制精度和稳定性高。更进一步地，鲁棒性强，适于解决过程控制中的非线性、强耦合时变以及滞后等问题，能够通过更改存储器子模块的值调整湿度等级、湿度等级和预设温湿度调整规则，具有较好的适应性和容错性，而且可以利用FPGA实现，可以缩短开发周期。再进一步地，本发明提供的温湿度控制方法能够通过PFGA实现，能够减少代码量并缩短开发和调试所需的时间，提升开发效率并节约人力成本。

<实施例二>

基于与上述温湿度控制装置同一发明构思，本实施例提供了一种温湿度控制方法，参考图6，图6为本实施例的温湿度控制方法流程图，从图中可以看出，本实施例提供的温湿度控制方法，包括以下步骤：

S100：获取实时温度数据和实时湿度数据。

S200：根据预设温度等级划分规则，获取实时温度等级，根据预设湿度等级划分规则，获取实时湿度等级。

较佳地，在其中一个优选实施方式中，获取所述实时温度等级和所述实时湿度等级的方法，包括以下步骤：

S210：根据所述实时温度数据和所述预设温度等级划分规则，获取所述实时温度等级及实时第一隶属度，其中，所述第一隶属度根据预设温度隶属度获取规则得到。

S300：根据所述实时温度等级、所述实时湿度等级和预设温湿度调整规则，获取目标温度控制信号和目标湿度控制信号。

具体地，作为其中一种优选实施方式，获取目标温度控制信号和目标湿度控制信号的方法，包括以下步骤：

S310：根据所述实时温度等级、所述实时第一隶属度、所述实时湿度等级、所述实时第二隶属度以及所述预设温湿度调整规则，获取目标温度占空比和目标湿度占空比。

在在其中一个优选实施方式中，获取目标温度占空比和目标湿度占空比的方法，包括以下步骤：

S311：对若干个所述预设温度等级和若干个所述预设湿度等级排列组合，得到若干个温湿度译码地址，并对每一个所述温湿度译码地址设置相应的预设温度占空比和预设湿度占空比。

S312：根据所述实时温度等级和所述实时湿度等级，获取实时温湿度译码地址及规则隶属度；以及根据所述实时温湿度译码地址，获取所述预设温度占空比和所述预设湿度占空比。

S313：根据所述预设温度占空比、所述规则隶属度和第一预设占空比获取规则，得到所述目标温度占空比。

S314：根据所述预设湿度占空比、所述规则隶属度和第二预设占空比获取规则，得到所述目标湿度占空比。其中，所述预设温湿度调整规则包括：所述规则隶属度为所述实时第一隶属度与所述实时第二隶属度的乘积。

由此可见，本发明提出的温湿度控制方法，只需要根据当前时刻湿度和温度所在的范围，根据制定的规则，就能同步确定目标温度控制信号和目标湿度控制信号，一步即可调节到位，实现方法简单，只要规则设定得当，就能达到较高的控制精度，调试方便，能够大大缩短开发周期；而且鲁棒性好，适于解决过程控制中的非线性、强耦合时变以及滞后等问题，预设规则比较容易添加和更改，具有很强的适应性和容错性。

应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

本发明的再一实施例提供了CT系统，所述CT系统包括上述任一实施方式所述的温湿度控制装置或采用上述任一实施方式所述的温湿度控制方法进行温湿度控制。

本发明的又一实施方式提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器以及存储设备，所述处理器适于实现各指令，所述存储设备适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述任一实施方式所述温湿度控制方法的步骤。

本发明的另一实施方式提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机可执行的指令，当所述计算机可执行的指令被执行时实现上述任一实施方式所述的温湿度控制方法。

由于本发明提供的CT系统、电子设备及存储介质，与本发明提供的温湿度控制方法属于同一发明构思，因此至少具有相同的有益效果，在此，不再一一赘述。

特别地，本发明实施方式的可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

综上，上述实施例对温湿度控制装置、方法、CT系统、电子设备及存储介质的不同构型进行了详细说明，当然，上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims

1.一种温湿度控制装置，其特征在于，包括温度采集模块、湿度采集模块、主控单元、温度控制模块和湿度控制模块；所述主控单元的输入端连接所述温度采集模块和所述湿度采集模块，所述主控单元的输出端连接所述温度控制模块和所述湿度控制模块；

2.根据权利要求1所述的温湿度控制装置，其特征在于，所述温度采集模块包括温度传感器和第一模数转换器；

所述温度采集模块被配置为获取实时温度数据包括，所述温度传感器用于采样环境温度，所述第一模数转换器用于将所述环境温度转换为所述实时温度数据；

和/或所述湿度采集模块包括湿度传感器和第二模数转换器；所述湿度采集模块被配置为获取实时湿度数据包括，所述湿度传感器用于采样环境湿度，所述第二模数转换器用于将所述环境湿度转换为所述实时湿度数据。

3.根据权利要求1所述的温湿度控制装置，其特征在于，所述预设温度等级划分规则包括：每一个温度数据至少属于一个预设温度等级及在所述预设温度等级中的第一隶属度，其中，所述第一隶属度根据预设温度隶属度获取规则得到；

4.根据权利要求3所述的温湿度控制装置，其特征在于，所述主控模块包括电连接的模糊控制模块和PWM驱动模块；

5.根据权利要求4所述的温湿度控制装置，其特征在于，所述模糊控制模块包括温湿度等级获取子模块、地址译码器子模块、存储器子模块以及占空比获取子模块；

6.根据权利要求5所述的温湿度控制装置，其特征在于，所述第一预设占空比获取规则，包括：

将所述实时温度等级和所述实时湿度等级对应的每一个所述预设温度占空比乘以对应的所述规则隶属度得到第一结果，对所述第一结果求和得到所述目标温度占空比；

和/或

所述第二预设占空比获取规则，包括：

7.一种温湿度控制方法，其特征在于，包括：

S100：获取实时温度数据和实时湿度数据；

8.根据权利要求7所述的温湿度控制方法，其特征在于，步骤S200中，所述根据预设温度等级划分规则，获取实时温度等级，根据预设湿度等级划分规则，获取实时湿度等级，包括：

S210：根据所述实时温度数据和所述预设温度等级划分规则，获取所述实时温度等级及实时第一隶属度，其中，所述实时第一隶属度根据预设温度隶属度获取规则得到；

S220：根据所述实时湿度数据和预设湿度等级划分规则，获取所述实时湿度等级及实时第二隶属度；其中，所述实时第二隶属度根据预设湿度隶属度获取规则得到。

9.根据权利要求8所述的温湿度控制方法，其特征在于，步骤S300中，所述根据所述实时温度等级、所述实时湿度等级和预设温湿度调整规则，获取目标温度控制信号和目标湿度控制信号，包括：

10.根据权利要求9所述的温湿度控制方法，其特征在于，所述根据所述实时温度等级、所述实时第一隶属度、所述实时湿度等级、所述实时第二隶属度以及所述预设温湿度调整规则，获取目标温度占空比和目标湿度占空比的方法，包括：

11.一种CT系统、其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的温湿度控制装置或采用如权利要求7-10中任一项所述的温湿度控制方法进行温湿度控制。

12.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储设备，所述处理器适于实现各指令，所述存储设备适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求7至10中任一项所述温湿度控制方法的步骤。

13.一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机可执行的指令，其特征在于，当所述计算机可执行的指令被执行时实现权利要求7-10中任一项所述的温湿度控制方法。