CN113099557A - 电加热设备、温度控制方法及装置 - Google Patents

电加热设备、温度控制方法及装置 Download PDF

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CN113099557A CN202110266427.6A CN202110266427A CN113099557A CN 113099557 A CN113099557 A CN 113099557A CN 202110266427 A CN202110266427 A CN 202110266427A CN 113099557 A CN113099557 A CN 113099557A
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Abstract

本公开是关于电加热设备、温度控制方法及装置。该电加热设备，包括：温度采样电路，包括测温传感器，用于测量所述电加热设备的炉心温度；继电器控制电路，连接负载；控制电路板，连接所述温度采样电路和所述继电器控制电路，用于根据所述温度采样电路测量的炉心温度调整所述继电器控制电路的占空比周期，指示所述继电器控制电路按照调整后的占空比周期控制所述负载加热，其中，每个占空比周期内的加热时长为固定值。该技术方案可以让炉心温度在一个较小范围内波动，温幅小，温度控制更精准，对于烤小饼干等温度要求较高的食材烹饪效果较好，且成本低廉。

Description

电加热设备、温度控制方法及装置
技术领域
本公开涉及智能家电技术领域，尤其涉及电加热设备、温度控制方法及装置。
背景技术
目前，腔体类电加热设备如烤箱的温度一般由可控硅控制或者继电器控制，可控硅控制的优势是程序可智能闭环控制，使炉心温度控制准确，温幅很小，劣势是成本高。而继电器控制的优势是成本低，劣势是继电器控制的炉心温度是固定的占空比控制，没有形成智能闭环控制***，温度控制不够精准，温幅大，对于烤小饼干等温度要求较高的食材烹饪效果较差。
发明内容
本公开实施例提供一种电加热设备、温度控制方法及装置。所述技术方案如下：
根据本公开实施例的第一方面，提供一种电加热设备，所述电加热设备为腔体类电加热设备，包括：
温度采样电路，包括测温传感器，用于测量所述电加热设备的炉心温度；
继电器控制电路，连接负载；
控制电路板，连接所述温度采样电路和所述继电器控制电路，用于根据所述温度采样电路测量的炉心温度调整所述继电器控制电路的占空比周期，指示所述继电器控制电路按照调整后的占空比周期控制所述负载加热，其中，每个占空比周期内的加热时长为固定值。
在一个实施例中，所述测温传感器包括负温度系数NTC热敏电阻。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种温度控制方法，应用于上述的电加热设备，所述方法包括：
开始加热并实时测量炉心温度，在测量到炉心温度达到设定温度时，停止加热；
在测量到炉心温度降到设定温度以下时，进行本次降功率加热，在所述本次降功率加热停止后测量到的炉心温度小于设定温度时，进行下一次降功率加热，直至到达预设加热时间；每次降功率加热包括：根据基础占空比周期、设定温度、当前测量到的炉心温度、之前各次降功率加热的加热时长和停止加热时间，计算得到的本次降功率加热的占空比周期；以所述本次降功率加热的占空比周期进行加热，并在所述本次降功率加热的过程中测量到炉心温度大于设定温度时，停止本次降功率加热；
其中，每个占空比周期内的加热时长为固定值。
在一个实施例中，所述根据基础占空比周期、设定温度、当前测量到的炉心温度、之前各次降功率加热的加热时长和停止加热时间，计算得到的本次降功率加热的占空比周期，包括：
按照以下公式计算第n次降功率加热的占空比周期u(n)：
Figure BDA0002972153450000021
其中，n为大于等于1的自然数；Kp为比例放大系数，Ki为积分放大系数，PV为实时测量的炉心温度，SV为设定温度，u0为基础占空比周期，tn为第n次降功率加热的停止加热时长，Tn为第n次降功率加热的加热时长。。
在一个实施例中，
Figure BDA0002972153450000022
其中，[]为取整符号，u(n)为Kp(PV-SV)与
Figure BDA0002972153450000023
相加后取整，再加上u0。
在一个实施例中，
Figure BDA0002972153450000024
其中，[]为取整符号，u(n)为Kp(PV-SV)与
Figure BDA0002972153450000025
分别取整后相加，再加上u0。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种温度控制装置，应用于上述的电加热设备，所述装置包括：
第一加热模块，用于开始加热并实时测量炉心温度，在测量到炉心温度达到设定温度时，停止加热；
第二加热模块，用于在测量到炉心温度降到设定温度以下时，进行本次降功率加热，在所述本次降功率加热停止后测量到的炉心温度小于设定温度时，进行下一次降功率加热，直至到达预设加热时间；每次降功率加热包括：根据基础占空比周期、设定温度、当前测量到的炉心温度、之前各次降功率加热的加热时长和停止加热时间，计算得到的本次降功率加热的占空比周期；以所述本次降功率加热的占空比周期进行加热，并在所述本次降功率加热的过程中测量到炉心温度大于设定温度时，停止本次降功率加热；
其中，每个占空比周期内的加热时长为固定值。
在一个实施例中，所述第二加热模块包括：
按照以下公式计算第n次降功率加热的占空比周期u(n)：
Figure BDA0002972153450000031
其中，n为大于等于2的自然数；Kp为比例放大系数，Ki为积分放大系数，PV为实时测量的炉心温度，SV为设定温度，u0为基础占空比周期，tn为第n次降功率加热的停止加热时长，Tn为第n次降功率加热的加热时长。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现上述方法中的步骤。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本实施例可以使用继电器来实现智能闭环控制，让炉心温度在一个较小范围内波动，温幅小，温度控制更精准，对于烤小饼干等温度要求较高的食材烹饪效果较好，且本公开使用继电器来实现加热温度控制，成本低廉。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电加热设备的结构框图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种温度采样电路的电路图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种继电器控制电路的电路图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种温度控制方法的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种温度变化曲线图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种温度变化曲线图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种使用现有的固定占空比控制加热时的温度变化曲线图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种温度控制装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本公开提供了一种电加热设备，所述电加热设备为腔体类电加热设备如电烤箱等，图1是根据一示例性实施例示出的一种电加热设备的结构框图。如图1所示，该电加热设备包括：温度采样电路11、继电器控制电路12、负载13和控制电路板14。
图2是根据一示例性实施例示出的一种温度采样电路的电路图，如图2所示，该温度采样电路11包括测温传感器，用于测量所述电加热设备的炉心温度；图2所示电路图中的Rntc即为测温传感器，该测温传感器可以NTC热敏电阻，该Pin_io连接所述控制电路板，以供该控制电路板获取该测温传感器感受到的温度值。图2所示的温度采样电路为常见的温度采样电路，在此不再详细描述。
继电器控制电路12，连接负载13，控制负载13的加热时间和不加热时间，示例的，图3是根据一示例性实施例示出的一种继电器控制电路的电路图，该继电器控制电路12中的Pin_io连接所述控制电路板14，该控制电路板14通过该Pin_io输入高电平时，晶体管Q2饱和导通，继电器的线圈通电，触点吸合，接通该负载13的供电，控制负载13开始加热；该控制电路板14通过该Pin_io输入低电平时，晶体管Q2截止，继电器线圈断电，触点断开，断开该负载的供电，控制负载停止加热，如此，就可以通过控制输入的高电平时间和低电平时间就可以控制负载的加热时间和不加热时间。
控制电路板14，连接所述温度采样电路11和所述继电器控制电路12，用于根据所述温度采样电路11测量的炉心温度调整所述继电器控制电路12的占空比周期，指示所述继电器控制电路12按照调整后的占空比周期控制所述负载13加热，其中，各占空比周期内的加热时长为固定值，如此以占空比周期进行加热即在加热时可以加热时长固定值后切换至不加热时长(占空比周期-固定值)，再切换至加热时长固定值后切换至不加热时长(占空比周期-固定值)。
这里，本公开可以在开始以全功率将炉心温度加热到设定温度，当炉心温度降到设定温度以下，以一定占空比周期进行降功率加热，当温度又大于设定温度，停止加热，根据炉心温度变化计算得到的下一个占空比周期，以这个占空比周期进行下轮加热，如此不断通过实时测量的炉心温度来调整占空比周期，由于各占空比周期内的加热时长为固定值，故改变了加热占空比，而占空比调整又会导致炉心温度变化，如此实现智能闭环控制，让炉心温度在一个较小范围内波动，温幅小，温度控制更精准，对于烤小饼干等温度要求较高的食材烹饪效果较好，且本公开使用继电器来实现加热温度控制，成本低廉。
本公开还提供了一种温度控制方法，图4是根据一示例性实施例示出的一种温度控制方法的流程图，该方法可以应用于上述的电加热设备，如图4所示，该温度控制方法包括以下步骤401和402：
在步骤401中，开始加热并实时测量炉心温度，在测量到炉心温度达到设定温度时，停止加热。
这里，在开始加热时，该电加热设备可以使用全功率加热，直至将该炉心温度加热至设定温度，温度采样电路将测量到的炉心温度输出至该控制电路板，该控制电路板就可以测量到炉心温度达到设定温度时，此时，可以向继电器控制电路输入低电平，断开该负载的供电，控制负载停止加热。
在步骤402中，在测量到炉心温度降到设定温度以下时，进行本次降功率加热，在所述本次降功率加热停止后测量到的炉心温度小于设定温度时，进行下一次降功率加热，直至到达预设加热时间。
这里，在控制负载停止加热一段时间之后，炉心温度会降低至该设定温度以下，该控制电路板通过温度采样电路测量到炉心温度降低至该设定温度以下，此时，该控制电路板可以控制进行本次降功率加热，在所述本次降功率加热停止后测量到的炉心温度小于设定温度时，进行下一次降功率加热，如此可以循环进行多次降功率加热，直至到达预设加热时间。
这里，每次降功率加热包括：根据基础占空比周期、设定温度、当前测量到的炉心温度、之前各次降功率加热的加热时长和停止加热时间，计算得到的本次降功率加热的占空比周期；以所述本次降功率加热的占空比周期进行加热，并在所述本次降功率加热的过程中测量到炉心温度大于设定温度时，停止本次降功率加热；其中，各个占空比周期内的加热时长为固定值。
这里，该基础占空比周期的值和电加热设备的使用寿命有关，使用寿命需较长时需将基础占空比周期加大，输入继电器的高低电平的切换频率降低，延长继电器寿命，示例的，若电加热设备的使用寿命为3年，则基础占空比周期可以为12s，即继电器控制电路中的继电器开关最小的周期为12s。
这里，设定温度为该电加热设备在进行烹饪等工作时需要达到的温度或用户设定的温度。
这里，该测量到的炉心温度在实时变化，当该测量到的炉心温度越低，该计算得到的本次降功率加热的占空比周期越小，由于各个占空比周期内的加热时长为固定值，故不加热的时间就会减少，加热时长相对该不加热时长就会增加，加热功率增大，让炉心温度快速提升，使炉心温度更稳定。
这里，该之前各次降功率加热的停止加热时长与加热时长的比值越大，计算得到的本次降功率加热的占空比周期越大，这里的各次降功率加热的停止加热时长为本次降功率加热的结束时刻至下一次降功率加热的开始时刻之间的时长，该各次降功率加热的加热时长为本次降功率加热的开始时刻至结束时刻之间的时长。
在一种可能的实施例中，上述方法中的所述根据基础占空比周期、设定温度、当前测量到的炉心温度、之前各次降功率加热的加热时长和停止加热时间，计算得到的本次降功率加热的占空比周期，可以实现为以下步骤A1：
在步骤A1中，按照以下公式计算第n次降功率加热的占空比周期u(n)：
Figure BDA0002972153450000071
其中，n为大于等于1的自然数；Kp为比例放大系数，Ki为积分放大系数，PV为实时测量的炉心温度，SV为设定温度，u0为基础占空比周期，tn为第n次降功率加热的停止加热时长，Tn为第n次降功率加热的加热时长。
这里，Kp的取值为经验值，可以由研发人员根据经验设置。在NTC热敏电阻实时测量的炉心温度PV和设定温度SV相差较大时，Kp(PV-SV)起到作用较大，当PV和SV相等时Kp(PV-SV)为0。以设定温度SV为200度为例，Kp可以设为0.3，实时测量的炉心温度PV-设定温度SV为-4时，Kp(PV-SV)＝-1.2，u(n)会减小-1.2，相应的因为占空比周期的减少，加热时长相对该不加热时长就会增加，加热功率增大，炉心温度会快速提升。
这里，积分放大系数Ki可以通过实际测试获取。
这里，图5是根据一示例性实施例示出的一种温度变化曲线图，图5中的横轴为时间轴，单位为s，数轴为温度轴，单位为度，图5为设定温度SV为200度，基础占空比周期u0＝12，Kp＝0.3，Ki＝1时按照下述方法进行加热时的炉心温度的温度变化曲线图：
起始：开始加热并实时测量炉心温度，在测量到炉心温度达到设定温度200度时，停止加热；
u(1)周期内：在测量到炉心温度降到所述设定温度以下时，进行第1次降功率加热，计算
Figure BDA0002972153450000081
由于是1次降功率加热，故
Figure BDA0002972153450000082
是不存在的，故此项
Figure BDA0002972153450000083
Figure BDA0002972153450000084
假设该PV＝200度，则u(1)＝12，这样在第1次降功率加热时，可以按照6s/12s的占空比进行加热，即加热6s，不加热6s，直至测量到炉心温度PV大于设定温度200度，结束第1次降功率加热；
第1次降功率加热结束后，在测量到炉心温度降到所述设定温度以下时，进行第2次降功率加热，此时可以先统计得到第1次降功率加热的加热时间T1，即按照该固定值/u(1)的占空比进行加热的加热时长，第1次降功率加热的停止加热时间t1，即第1次降功率加热结束至第2次降功率加热开始之间的时长；
u(2)周期内：，计算
Figure BDA0002972153450000085
假设实际计算得到u(2)＝13，这样在第2次降功率加热时，可以按照6s/13s的占空比进行周期性加热，即加热6s，不加热7s，再加热6s，不加热7s，直至测量到炉心温度PV大于设定温度200度，结束第2次降功率加热；
第2次降功率加热结束后，在测量到炉心温度降到所述设定温度以下时，进行第3次降功率加热，此时可以先统计得到第2次降功率加热的加热时间T2，即按照该固定值/u(2)的占空比进行加热的加热时长，第1次降功率加热的停止加热时间t2，即第2次降功率加热结束至第3次降功率加热开始之间的时长；
u(3)周期内：计算
Figure BDA0002972153450000091
Figure BDA0002972153450000092
假设实际计算得到u(3)＝14，这样在第3次降功率加热时，可以按照6s/14s的占空比进行周期性加热，即加热6s，不加热8s，直至测量到炉心温度PV大于设定温度200度，结束第3次降功率加热；
第3次降功率加热结束后，在测量到炉心温度降到所述设定温度以下时，进行第4次降功率加热，此时可以先统计得到第3次降功率加热的加热时间T3，即按照该固定值/u(3)的占空比进行加热的加热时长，第3次降功率加热的停止加热时间t3，即第3次降功率加热结束至第4次降功率加热开始之间的时长；
u(4)周期内：计算
Figure BDA0002972153450000093
Figure BDA0002972153450000094
假设实际计算得到u(4)＝15，这样在第4次降功率加热时，可以按照6s/15s的占空比进行周期性加热，即加热6s，不加热9s，直至测量到炉心温度PV大于设定温度200度，结束第4次降功率加热；
第4次降功率加热结束后，在测量到炉心温度降到所述设定温度以下时，进行第5次降功率加热，此时可以先统计得到此时可以先统计得到第4次降功率加热的加热时间T4，即按照该固定值/u(4)的占空比进行加热的加热时长，第4次降功率加热的停止加热时间t4，即第4次降功率加热结束至第5次降功率加热开始之间的时长；
u(5)周期内：计算
Figure BDA0002972153450000095
Figure BDA0002972153450000096
假设实际计算得到u(5)＝16，这样在第4次降功率加热时，可以按照6s/15s的占空比进行周期性加热，即加热6s，不加热9s，直至测量到炉心温度PV大于设定温度200度，结束第5次降功率加热。
或者，示例的，图6是根据一示例性实施例示出的一种温度变化曲线图，如图6所示，设定温度为200度，u0＝12，Kp＝0.3，Ki＝4，则：
起始：开始加热并实时测量炉心温度，在测量到炉心温度达到设定温度200度时，停止加热；
在测量到炉心温度降到所述设定温度以下时，进行第1次降功率加热：计算
Figure BDA0002972153450000101
由于是1次降功率加热，故
Figure BDA0002972153450000102
是不存在的，故此项
Figure BDA0002972153450000103
假设该PV＝200度，则u(1)＝12，这样在第1次降功率加热时，可以按照6s/12s的占空比进行加热，即加热6s，不加热6s，直至测量到炉心温度PV大于设定温度200度，结束第1次降功率加热；
第1次降功率加热结束后，在测量到炉心温度降到所述设定温度以下时，进行第2次降功率加热，此时可以先统计得到第1次降功率加热的加热时间T1，即按照该固定值/u(1)的占空比进行加热的加热时长，第1次降功率加热的停止加热时间t1，即第1次降功率加热结束至第2次降功率加热开始之间的时长；
在测量到炉心温度降到所述设定温度以下时，进行第2次降功率加热：计算
Figure BDA0002972153450000104
假设实际计算得到u(2)＝14，这样在第2次降功率加热时，可以按照6s/14s的占空比进行周期性加热，即加热6s，不加热8s，再加热6s，不加热8s，直至测量到炉心温度PV大于设定温度200度，结束第2次降功率加热；
第2次降功率加热结束后，在测量到炉心温度降到所述设定温度以下时，进行第3次降功率加热，此时可以先统计得到第2次降功率加热的加热时间T2，即按照该固定值/u(2)的占空比进行加热的加热时长，第1次降功率加热的停止加热时间t2，即第2次降功率加热结束至第3次降功率加热开始之间的时长；
在测量到炉心温度降到所述设定温度以下时，进行第3次降功率加热：计算
Figure BDA0002972153450000111
假设实际计算得到u(3)＝16，这样在第3次降功率加热时，可以按照6s/14s的占空比进行周期性加热，即加热6s，不加热8s，直至测量到炉心温度PV大于设定温度200度，结束第3次降功率加热。这里假设测量到炉心温度小于设定温度，如PV＝196度时，
Figure BDA0002972153450000112
实际计算u(3)＝15，这样在第3次降功率加热时，可以按照6s/15s的占空比进行周期性加热，即加热6s，不加热7s，如此在测量到炉心温度偏低时适当加大了加热时长比例，增大加热功率，使得温度能够快速提升。
图5和图6进行对比可知，当积分常数Ki较大时，可以快速达到较合理的占空比，使温度较快稳定，可以测试得出Ki设定为4较为合理。这里，可以根据不同设定温度，按照本公开提供的控制方法进行实验，测试得出较合理的参数u0，Kp，Ki，以达到更好的控温效果，示例的，如下表1为测试出的具有较好控温效果的具体参数与对应的测试效果。
Figure BDA0002972153450000113
表1
这里，图7是根据一示例性实施例示出的一种使用现有的固定占空比控制加热时的温度变化曲线图，现有常用的继电器控制炉心温度是固定的占空比控制，当NTC热敏电阻测量到炉心温度小于设定温度时，继电器以6s/12s的占空比进行加热(继电器打开6s，关闭6s)，当NTC热敏电阻测量到炉心温度大于设定温度时，继电器关闭，以此循环。缺点是没有形成智能闭环控制***，炉心温度在一个较大范围内波动，整个加热过程中的炉心温度如图7所示，稳定后温幅为215.6-192.1＝23.5度左右。而图5和图6是根据一示例性实施例示出的一种温度变化曲线图，使用本公开提供的温度控制方法加热时，开始以全功率将炉心温度加热到设定温度，当炉心温度降到设定温度以下，以一定占空比周期进行降功率加热，当温度又大于设定温度，停止加热，按照本公开的方法计算得到的下次降功率加热的占空比周期，以下次降功率加热的占空比周期进行下轮加热。如图5所示稳定后温幅在206.3-198.6＝7.7度左右，如此对比可以看出使用本公开提供的温度控制方法，可以实现智能闭环控制，让炉心温度在一个较小范围内波动，温幅小，温度控制更精准，对于烤小饼干等温度要求较高的食材烹饪效果较好。
这里还可以针对多个设定温度，对本公开进行实验验证，记录采用本公开的温度控制方法的稳定后炉心温度、温幅和相对误差，同时记录在相同设定温度下，现有的固定占空比的稳定后炉心温度、温幅和相对误差，结果如
表2所示。
Figure BDA0002972153450000121
Figure BDA0002972153450000131
表2
由表2可以看出，本公开采用的智能闭环控制和现有的固定占空比控制相比，稳定后炉心温度更稳定和准确，温度控制更精准，对于烤小饼干等温度要求较高的食材烹饪效果较好。
在一个实施例中，
Figure BDA0002972153450000132
其中，[]为取整符号，u(n)为Kp(PV-SV)与
Figure BDA0002972153450000137
相加后取整，再加上u0。
在一个实施例中，
Figure BDA0002972153450000133
其中，[]为取整符号，u(n)为Kp(PV-SV)与
Figure BDA0002972153450000134
分别取整后相加，再加上u0。
这里，Kp(PV-SV)与
Figure BDA0002972153450000135
两项可取整后相加，也可相加后取整，相加后取整运行过程无法在测试曲线中看出Kp(PV-SV)变化导致的温度曲线变化，变化更加平滑。取整后相加就可在图中看出Kp(PV-SV)变化带来的温度曲线变化，如图5所示，在运行过程中，实际温度PV-设定温度SV为-4时，Kp(PV-SV)项起作用，适当减小了u(t)。实际应用中Kp(PV-SV)与
Figure BDA0002972153450000136
相加后取整会更加好。
图8是根据一示例性实施例示出的一种温度控制装置的框图，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。如图8所示，该对讲机控制装置包括：
第一加热模块801，用于开始加热并实时测量炉心温度，在测量到炉心温度达到设定温度时，停止加热；
第二加热模块802，用于在测量到炉心温度降到设定温度以下时，进行本次降功率加热，在所述本次降功率加热停止后测量到的炉心温度小于设定温度时，进行下一次降功率加热，直至到达预设加热时间；每次降功率加热包括：根据当前测量到的炉心温度和之前各次降功率加热的加热时间、不加热时间，计算得到的本次降功率加热的占空比周期；以所述本次降功率加热的占空比周期进行加热，并在所述本次降功率加热的过程中测量到炉心温度大于设定温度时，停止本次降功率加热；
其中，每个占空比周期内的加热时长为固定值。
在一个实施例中，所述第二加热模块802包括：按照以下公式计算第n次降功率加热的占空比周期u(n)：
Figure BDA0002972153450000141
其中，n为大于等于2的自然数；Kp为比例放大系数，Ki为积分放大系数，PV为实时测量的炉心温度，SV为设定温度，u0为基础占空比周期，tn为第n次的不加热时间，Tn为第n次的加热时间。
本公开还提供了一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由应用于对讲机的装置中的处理器执行时，使得装置能够执行上述温度控制方法的步骤，所述方法包括：
开始加热并实时测量炉心温度，在测量到炉心温度达到设定温度时，停止加热；
在测量到炉心温度降到设定温度以下时，进行本次降功率加热，在所述本次降功率加热停止后测量到的炉心温度小于设定温度时，进行下一次降功率加热，直至到达预设加热时间；每次降功率加热包括：根据当前测量到的炉心温度和之前各次降功率加热的加热时间、不加热时间，计算得到的本次降功率加热的占空比周期；以所述本次降功率加热的占空比周期进行加热，并在所述本次降功率加热的过程中测量到炉心温度大于设定温度时，停止本次降功率加热；
其中，每个占空比周期内的加热时长为固定值。
在一个实施例中，所述根据当前测量到的炉心温度和之前各次降功率加热的加热时间、不加热时间，计算得到的本次降功率加热的占空比周期，包括：
按照以下公式计算第n次降功率加热的占空比周期u(n)：
Figure BDA0002972153450000151
其中，n为大于等于1的自然数；Kp为比例放大系数，Ki为积分放大系数，PV为实时测量的炉心温度，SV为设定温度，u0为基础占空比周期，tn为第n次的不加热时间，Tn为第n次的加热时间。
在一个实施例中，
Figure BDA0002972153450000152
其中，[]为取整符号，u(n)为Kp(PV-SV)与
Figure BDA0002972153450000153
相加后取整，再加上u0。
在一个实施例中，
Figure BDA0002972153450000154
其中，[]为取整符号，u(n)为Kp(PV-SV)与
Figure BDA0002972153450000155
分别取整后相加，再加上u0。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种电加热设备，其特征在于，所述电加热设备为腔体类电加热设备，包括：
温度采样电路，包括测温传感器，用于测量所述电加热设备的炉心温度；
继电器控制电路，连接负载；
控制电路板，连接所述温度采样电路和所述继电器控制电路，用于根据所述温度采样电路测量的炉心温度调整所述继电器控制电路的占空比周期，指示所述继电器控制电路按照调整后的占空比周期控制所述负载加热，其中，每个占空比周期内的加热时长为固定值。
2.根据权利要求1所述的电加热设备，其特征在于，所述测温传感器包括负温度系数NTC热敏电阻。
3.一种温度控制方法，其特征在于，应用于上述的电加热设备，所述方法包括：
开始加热并实时测量炉心温度，在测量到炉心温度达到设定温度时，停止加热；
在测量到炉心温度降到设定温度以下时，进行本次降功率加热，在所述本次降功率加热停止后测量到的炉心温度小于设定温度时，进行下一次降功率加热，直至到达预设加热时间；每次降功率加热包括：根据基础占空比周期、设定温度、当前测量到的炉心温度、之前各次降功率加热的加热时长和停止加热时间，计算得到的本次降功率加热的占空比周期；以所述本次降功率加热的占空比周期进行加热，并在所述本次降功率加热的过程中测量到炉心温度大于设定温度时，停止本次降功率加热；
其中，每个占空比周期内的加热时长为固定值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据基础占空比周期、设定温度、当前测量到的炉心温度、之前各次降功率加热的加热时长和停止加热时间，计算得到的本次降功率加热的占空比周期，包括：
按照以下公式计算第n次降功率加热的占空比周期u(n)：
Figure FDA0002972153440000021
其中，n为大于等于1的自然数；Kp为比例放大系数，Ki为积分放大系数，PV为实时测量的炉心温度，SV为设定温度，u0为基础占空比周期，tn为第n次降功率加热的停止加热时长，Tn为第n次降功率加热的加热时长。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
Figure FDA0002972153440000022
其中，[]为取整符号，u(n)为Kp(PV-SV)与
Figure FDA0002972153440000023
相加后取整，再加上u0。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
Figure FDA0002972153440000024
其中，[]为取整符号，u(n)为Kp(PV-SV)与
Figure FDA0002972153440000025
分别取整后相加，再加上u0。
7.一种温度控制装置，其特征在于，应用于上述的电加热设备，所述装置包括：
第一加热模块，用于开始加热并实时测量炉心温度，在测量到炉心温度达到设定温度时，停止加热；
第二加热模块，用于在测量到炉心温度降到设定温度以下时，进行本次降功率加热，在所述本次降功率加热停止后测量到的炉心温度小于设定温度时，进行下一次降功率加热，直至到达预设加热时间；每次降功率加热包括：根据基础占空比周期、设定温度、当前测量到的炉心温度、之前各次降功率加热的加热时长和停止加热时间，计算得到的本次降功率加热的占空比周期；以所述本次降功率加热的占空比周期进行加热，并在所述本次降功率加热的过程中测量到炉心温度大于设定温度时，停止本次降功率加热；
其中，每个占空比周期内的加热时长为固定值。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二加热模块包括：
按照以下公式计算第n次降功率加热的占空比周期u(n)：
Figure FDA0002972153440000031
其中，n为大于等于2的自然数；Kp为比例放大系数，Ki为积分放大系数，PV为实时测量的炉心温度，SV为设定温度，u0为基础占空比周期，tn为第n次降功率加热的停止加热时长，Tn为第n次降功率加热的加热时长。
9.一种非临时性计算机可读存储介质，存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求3至6任一项所述方法中的步骤。
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