CN111542135B - 加热器的控制方法、加热器以及除冰车 - Google Patents
加热器的控制方法、加热器以及除冰车 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种加热器的控制方法、加热器以及除冰车,包括依次进行的模糊控制阶段、档位切换阶段以及神经网络控制阶段,其中,模糊控制阶段:确认液体的第一温度以及液体的单位时间内的流量;获取预设的设定温度;根据第一温度、流量以及设定温度,确定加热器的目标档位;档位切换阶段:根据每一档位对应预设数量的燃烧头开启数量和预设的燃烧头喷油压力,将当前档位切换至目标档位;神经网络控制阶段:获取液体单位时间内的流量;将流量输入神经网络,以确定加热周期;加热周期为液体由加热器的入口端进入,并从加热器的出口端流出所用的时间值。本申请的加热器的控制方法、加热器以及除冰车,具有液体温度稳定的优点。
Description
技术领域
本申请涉及除冰车,尤其涉及加热器的控制方法、加热器以及除冰车。
背景技术
在结冰条件下,冰、雪、霜对飞机的运行安全会造成直接影响,会使飞机外表面变得粗糙,增加飞机重量,限制飞机操纵面的活动范围,导致仪表误差,严重时还引起飞机失速增加和瞬间反常上仰,从而使飞机的飞行性能大大下降,特别当飞机起飞上升时,使得飞行姿态难以控制,严重则造成空难。因此,为了保障正常航运和飞行安全,必须除去飞机表面的冰霜积雪。
当前应用在机场的除冰车通常为即热式,在除冰作业的过程中,将除冰液从环境温度加热到预定温度,才能对飞机进行除冰作业;但除冰液的温度受到多方面的影响,实际除冰过程中,除冰液的温度往往不能稳定的保持在预设值,影响了除冰效果。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例期望提供一种加热器的控制方法、加热器以及除冰车,以解决温度不稳定的问题。
为达到上述目的,本申请实施例的技术方案是这样实现的:
加热器的控制方法,所述加热器具有多个档位,每一所述档位对应预设数量的燃烧头开启数量和预设的燃烧头喷油压力,所述控制方法包括依次进行的模糊控制阶段、档位切换阶段以及神经网络控制阶段,其中,模糊控制阶段:确认液体的第一温度以及液体的单位时间内的流量;获取预设的设定温度;根据所述第一温度、所述流量以及所述设定温度,确定加热器的目标档位;档位切换阶段:根据每一所述档位对应预设数量的燃烧头开启数量和预设的燃烧头喷油压力,将当前档位切换至目标档位;神经网络控制阶段:获取液体单位时间内的流量;将所述流量输入神经网络,以确定加热周期F;所述加热周期F为单位体积的液体由加热器的入口端进入盘管加热,并从加热器的出口端流出所用的时间值。
进一步地,模糊控制阶段中,所述根据所述第一温度、所述流量以及所述设定温度,确定加热器的目标档位,包括:根据所述第一温度以及所述设定温度,计算得到第一温差值;根据所述第一温差值以及所述流量计算得到液体所需热量;获取当前档位的燃油放出热量;通过所述液体所需热量以及所述燃油放出热量确定热需求比值率;生成模糊控制表;根据所述第一温差值确定对应的目标控制周期,查询与所述目标控制周期匹配的模糊控制表;根据所述第一温差值和所述热需求比值率查询所述模糊控制表得到对应的第一燃油需求系数;根据所述第一燃油需求系数确定所述目标档位。
进一步地,所述生成模糊控制表,包括:获取所述第一温差值变化范围,并设置其对应的第一模糊语言集;获取所述热需求比值率的变化范围,并设置其对应的第二模糊语言集;根据控制规则、所述第一模糊语言集以及所述第二模糊语言集,生成对应的模糊控制表。
进一步地,档位切换阶段中,所述根据每一所述档位对应预设数量的燃烧头开启数量和预设的燃烧头喷油压力,将当前档位切换至所述目标档位,包括:获取当前档位的燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力;获取目标档位的燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力;其中,所述当前档位和所述目标档位至少具有不同的燃烧头开启数量;按照预设控制规则从当前档位切换至所述目标档位;所述预设控制规则为:切换过程途经的各个档位中,相邻两个档位的燃烧头喷油压力和燃烧头开启数量的其中之一相同,其中另一不同。
进一步地,神经网络控制阶段中,所述神经网络为单层感知器神经网络。
进一步地,所述神经网络的算法模型采用对数S形传输函数:
f(n)=1/(1+e-n)=Wp+b=[W1 W2 … Wn]+b;其中,f为第二燃油需求系数、W为时间误差值、b为手动修正值。
进一步地,加热周期F满足,F=f+t;其中,t为单位体积的液体由加热器的入口端进入盘管2加热,并从加热器的出口端流出所用的时间值。
进一步地,所述当前档位和所述目标档位具有不同的燃烧头开启数量,所述当前档位和所述目标档位具有相同的燃烧头喷油压力;所述按照预设控制规则从当前档位切换至所述目标档位的步骤具体包括:调整燃烧头开启数量以从所述当前档位切换至所述目标档位。
进一步地,所述当前档位和所述目标档位具有不同的燃烧头开启数量,所述当前档位和所述目标档位具有不同的燃烧头喷油压力;所述按照预设控制规则从当前档位切换至所述目标档位的步骤具体包括:选择多个档位中的一个档位作为过渡档位;其中,对于燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中之一,所述当前档位与所述过渡档位相同;对于燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中另一,所述目标档位的与所述过渡档位相同;调整燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中另一,以从所述当前档位切换至所述过渡档位;调整燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中之一,以从所述过渡档位切换至所述目标档位。
进一步地,所述当前档位的燃烧头开启数量小于所述目标档位的燃烧头开启数量,所述当前档位的燃烧头喷油压力大于所述目标档位的燃烧头喷油压力;所述按照预设控制规则从当前档位切换至所述目标档位,包括:选择多个档位中的一个档位作为过渡档位;其中,所述当前档位与所述过渡档位的燃烧头开启数量相同;所述目标档位与所述过渡档位的燃烧头喷油压力相同;先在保持燃烧头开启数量不变的情况下依次降低燃烧头喷油压力以从所述当前档位切换至所述过渡档位;然后在保持燃烧头喷油压力不变的情况下增大燃烧头开启数量以从所述过渡档位切换至所述目标档位。
进一步地,所述当前档位的燃烧头开启数量大于所述目标档位的燃烧头开启数量,所述当前档位的燃烧头喷油压力小于所述目标档位的燃烧头喷油压力;所述按照预设控制规则从当前档位切换至所述目标档位,包括:选择多个档位中的一个档位作为过渡档位;其中,所述当前档位与所述过渡档位的燃烧头喷油压力相同;所述目标档位与所述过渡档位的燃烧头开启数量相同;先在保持燃烧头喷油压力不变的情况下降低燃烧头开启数量以从所述当前档位切换至所述过渡档位;然后在保持燃烧头开启数量不变的情况下增大燃烧头喷油压力以从所述过渡档位切换至所述目标档位。
进一步地,所述控制方法包括依次进行的模糊控制阶段、档位切换阶段、神经网络控制阶段以及判定阶段;判定阶段:确认液体的第三温度;获取液体的预设温度范围;判定所述第三温度是否处于所述预设温度范围内,否,则返回模糊控制阶段。
加热器,包括:盘管,所述盘管内用于流经需加热的液体;燃烧器,所述燃烧器包括有多个燃烧头,所述燃烧头包括熄火的关闭状态以及喷油燃烧以加热液体的开启状态;温度感应器,所述温度感应器用于感应液体的第一温度;流量感应器,所述流量感应器用于感应液体的流量;以及控制系统,所述控制系统包括处理器,所述处理器存储有上述的控制方法的程序;所述温度感应器以及所述流量感应器分别与所述控制系统信号连接;所述控制系统控制所述燃烧头在关闭状态与开启状态之间切换以及控制所述燃烧头的燃烧头喷油压力。
进一步地,所述加热器包括炉体;所述盘管设置于所述炉体内,所述盘管的两端分别连通所述炉体的外部,沿液体的流经方向,所述温度感应器设置在所述盘管的入口端。
进一步地,所述加热器包括用于感应燃烧头开启数量的第一感应器,所述第一感应器与所述处理器连接。
进一步地,所述加热器包括用于感知燃烧头喷油压力的第二感应器,所述第二感应器与所述处理器连接。
除冰车,包括:车体以及上述的加热器,所述加热器设置在所述车体上。
本申请实施例的加热器的控制方法、加热器以及除冰车通过设置依次进行的模糊控制阶段、档位切换阶段以及神经网络控制阶段,通过模糊控制阶段迅速确定较为合适的目标档位,减少调节时间,提高效率,并通过目标档位确定燃烧头开启数量和燃烧头喷油压力,减少变化参数,简化控制,再由神经网络在模糊控制模型的基础上进一步修正加热周期F,使得加热器内的液体能够以更合适的时间在盘管2内获得加热,从而获得更加精确的加热量,以使得液体加热的温度在预定的精度范围内,且温度稳定。
附图说明
图1为本申请实施例的加热器结构示意图;
图2为本申请一实施例的控制方法流程图;
图3为本申请中的第一阶段的第一实施例流程图;
图4为现有技术中,加热器档位的切换关系图,其中,纵轴为燃烧开启数量,横轴为燃烧头喷油压力;
图5为本申请一实施例的加热器档位的切换关系图,其中,纵轴为燃烧开启数量,横轴为燃烧头喷油压力;
图6为本申请中的第一阶段的第二实施例流程图;
图7为本申请中的第一阶段的第三实施例流程图;
图8为本申请中的第一阶段的第四实施例流程图;
图9为本申请中的第一阶段的第五实施例流程图;
图10为本申请实施例中的第二阶段的流程图;
图11为图10中S214步骤的实施例;
图12为本申请实施例中的模糊控制模型的示意图;
图13为本申请实施例中的神经网络的示意图;
图14为本申请另一实施例的控制方法流程图;。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合,具体实施方式中的详细描述应理解为本申请的解释说明,不应视为对本申请的不当限制。
在本申请实施例的描述中,“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系,需要理解的是,这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
一种除冰车,包括车体以及加热器。加热器具有多个档位,每一档位对应预设数量的燃烧头开启数量和预设的燃烧头喷油压力。加热器设置在车体上,以对待加热的液体进行加热,达到预定温度的液体再从除冰车的水炮中喷出完成除冰作业。
如图1所示,加热器包括盘管2、燃烧器4、温度感应器91,流量感应器(未标出)以及控制系统(未标出),
盘管2内用于流经需加热的液体,液体可以是水、防冰液以及除冰液的一种或者多种混合液。
加热器还可包括切换阀(未标出),盘管2的入口端连通外部液体源,盘管2的出口端通过切换阀选择性地连通入口端或除冰车的水炮。通常情况下,动力系统(例如水泵)的驱动下,液体通过盘管2加热后从水炮喷出,这可称为外循环。在某些情况下,水炮暂时关闭,但还需要保持液体温度,通过控制阀切换,以实现盘管2的入口端与出口端连通,液体在盘管2内流动形成内循环,内循环过程中根据需要控制加热器加热或者熄火,以维持加热器内的液体的温度。
燃烧器4包括有多个燃烧头42,燃烧头42包括熄火的关闭状态以及喷油燃烧以加热液体的开启状态。燃烧头42处于开启状态,外部泵送的燃油进入燃烧头42并喷出以在炉体1内实现燃烧。
控制系统包括处理器,处理器存储有控制方法的程序。温度感应器91用于感应液体的温度,温度感应器91与控制系统信号连接以实时向处理器反馈液体的温度信号。流量感应器用于感应液体的流量,流量感应器与控制系统信号连接以实时向处理器反馈液体的流量信号。控制系统控制燃烧头42在关闭状态与开启状态之间切换以及控制燃烧头42的燃烧头喷油压力;根据接收的温度信号以及流量信号,处理器再代入控制方法中进行控制。
如图1至图14所示,加热器的控制方法,包括依次进行的模糊控制阶段、档位切换阶段以及神经网络控制阶段。
模糊控制阶段:
S100、确认液体的第一温度以及液体的单位时间内的流量,获取预设的设定温度。
液体的第一温度可以通过温度感应器91感应后输入控制系统中;设定温度可以根据现场除冰作业的过程事先设定。
S110、根据第一温度、流量以及设定温度,确定加热器的目标档位。
将第一温度T1以及设定温度T0输入预设的模糊控制模型中,模糊控制模型包括模糊化接口单元、知识库单元、模糊决策单元以及清晰化接口单元。
模糊控制模型可有效简化系统设计的复杂性,利用控制法则来描述系统变量间的关系,特别适用于非线性、时变、滞后、模型不完全系统的控制。在本申请实施例中,输入的第一温度T1以及设定温度T0,经过处理后,依次实施模糊化、模糊决策、模糊输出、清晰化等过程,最终确定加热器的目标档位。
档位切换阶段:
S200、根据每一档位对应预设数量的燃烧头开启数量和预设的燃烧头喷油压力,将当前档位切换至目标档位。
可以理解的是,加热器通过调整档位以实现控制相关参数的调整,每一档位对应预设数量的燃烧头开启数量和预设的燃烧头喷油压力;定义单位体积的液体由加热器的入口端进入加热器的盘管2加热,并从加热器的出口端流出所用时间为加热周期F;在加热周期F不变的前提下,每一档位对恒定流量的液体均具有合适的加热温度范围;而在档位确定的前提下,改变加热周期F可获得对恒定流量的液体的合适的加热温度范围。
神经网络控制阶段:
S300、获取液体单位时间内的流量。
液体的流量Q可以通过流量感应器感应后输入控制系统中。
S310、将流量输入神经网络,以确定加热周期F;加热周期F为单位体积的液体由加热器的入口端进入盘管2加热,并从加热器的出口端流出所用的时间值。
在本申请实施例中,当加热器启动时,通过设置在加热器上的流量感应器检测液体的流量输入已经设置好的神经网络中,由此,经过神经网络的迭代计算,从而得出经过修正后的加热周期F,以对液体的温度实现精确控制,使得温度波动小,无需操作者另行控制,其中,该神经网络的算法集成在控制系统的处理器中。
通过模糊控制模型迅速的确定较合适的目标档位;再根据目标档位对应的燃烧头开启数量和燃烧头喷油压力,切换当前档位至目标档位。在设定温度T0与第一温度T1的温差较大的情况下迅速提高档位,在温差较小的情况下档位调整适当调整档位,从而达到迅速缩小温差的目的。
在模糊控制模型控制的基础上,通过确认液体的流量Q,并通过神经网络以确认加热周期F使得加热器内的液体能够以更合适的时间在盘管2内获得加热,从而获得更加精确的加热量,确保液体温度精准且波动小。
由此,本申请实施例结合模糊控制阶段、档位切换阶段以及神经网络控制阶段;通过模糊控制阶段迅速确定较为合适的目标档位,减少调节时间,提高效率,并通过目标档位确定燃烧头开启数量和燃烧头喷油压力,减少变化参数,简化控制;再由神经网络在模糊控制模型的基础上进一步修正加热周期F,使得加热器内的液体能够以更合适的时间在盘管2内获得加热,从而获得更加精确的加热量,以使得液体加热的温度在预定的精度范围内,且温度稳定。加热好的液体从除冰车的水炮中喷出,完成除冰作业,高效且除冰效果好。
需要注意的是,本申请各实施例中的第一温度是指的液体在当前时刻的实际温度,实际温度与设定温度相对应,为以示区别,在模糊控制阶段,实际温度为第一温度;神经网络控制阶段,实际温度为第二温度;在判定阶段(下文提及),实际温度为第三温度(下文提及)。
一种可能的实施方式,如图1、图2、以及图10至图12所示,模糊控制阶段中,S110步骤包括:
S111、根据第一温度以及设定温度,计算得到第一温差值。即以设定温度T0与第一温度T1之间的差值计算得到第一温差值ET,ET=T0-T1。
S112、根据第一温差值以及流量计算得到液体所需热量;获取当前档位的燃油放出热量;通过液体所需热量以及燃油放出热量确定热需求比值率。
液体所需热量的具体计算可为:R1=C*M1*ET=C*ρ1*V1*ET,在本计算式中,R1为液体所需热量、C为液体比热容、M1为液体质量、ρ1为密度、V1为体积。
以液体为水举例说明,C为4187J/kg.k、ρ1为1000kg/m3;体积V1即为加热器的入口端到出口端的容腔,若以盘管2加热,则为盘管2的两端之间的体积,可测定后预设,V为0.02456m3。
燃油放出热量的具体计算可为:R2=r*M2=r*ρ2*V2=r*ρ2*O*F,在本计算式中,R2为燃油放出热量、r为燃油热值、M2为燃油质量、ρ2为燃油密度、V2为燃油体积、O为当前的燃油流速、F为当前的加热周期。可以理解的是本处的加热周期F是系统初始设定,在后续的神经网络控制阶段中将对当前的加热周期F修正以形成更准确的加热周期F,两者并非等值。
以燃油为0#轻柴油举例,r为4.27*10^7J/kg、ρ2为0.835kg/m3;
可以理解的是,在本申请各实施例中,档位确定的前提下,燃烧头喷油压力与燃烧头开启数量均是确定的;燃烧头喷油压力决定了从单个燃烧头42的固定大小的油口(未标出)中喷出的速度,再计算燃烧头开启数量,即可测定该档位下的流速O,可以测定后预设。
热需求比值率的具体计算可为:EcT=R1/R2。
S113、生成模糊控制表。
S114、根据第一温差值确定对应的目标控制周期,查询与目标控制周期匹配的模糊控制表。
S115、根据第一温差值和热需求比值率查询模糊控制表得到对应的第一燃油需求系数。
S116、根据第一燃油需求系数确定目标档位。
具体的,定义控制区间:T1≥Ta为温度区间A,Ta>T1>Tb为温度区间B,T1≥Tb为温度区间C。当加热器在区间A加热液体,定义此区间内的控制周期为Fa;当加热器在区间B加热液体,定义此区间内的控制周期为Fb;加热器在区间C加热液体,定义此区间内的控制周期为Fc。其中控制周期Fa、Fb和Fc及区间A、B、C的阈值Ta和Tb都可以根据实验室测试情况进行在线修改。各区间内的控制算法以第一温差值ET为第一输入变量,热需求比值率为第二输入变量,根据第一输入变量和第二输入变量查询模糊控制表,最后根据查询得出的输出值得出第一燃油需求系数K1,进而根据第一燃油需求系数K1确定目标档位,从而控制加热器的加热情况,S1与K1满足函数关系S1=f(K1)。
本申请实施例,可以适用加热器在不同外部情况的初始加热,针对液体的温度稳态误差处理良好,进而有效提升液体的加热响应速率和精度,为后续的神经网络控制提供加热基础。
一种可能的实施方式,如图1、图2、以及图10至图12所示,S113步骤包括:
S113a、获取第一温差值变化范围,并设置其对应的第一模糊语言集。
具体的,定义加热器中第一温差值ET为设定温度T0与第一温度T1的差值,ET=T0-T1,第一温差值ET的变化范围可预设为[-6℃,6℃]。
根据第一温差值ET变化范围设置对应的第一模糊语言集,第一模糊语言集包括{NB:ET=-6℃;
NM:ET=4℃;
NS:=ET=-2℃;
Z:ET=0℃;
PS:ET=2℃;
PM:=ET=4℃;
PB:ET=6℃}。
S113b、获取热需求比值率的变化范围,并设置其对应的第二模糊语言集。
具体的,热需求比值率EcT=R1/R2其范围是[1.27,0.73]。具体地,液体所需热量为R1=730J,当前档位下的燃油放出热量为R2=1000J,EcT=0.73,意味着当前档位的加热量大于液体所需热量,液体即将快速升温。
液体所需热量为R1=1270J,当前档位下的燃油放出热量为R2=1000J,EcT=1.27,意味着当前档位的加热量小于液体所需热量,液体即将快速降温。
根据热需求比值率EcT设置对应的第二模糊语言集,第二模糊语言集包括{NB:EcT=0.73;
NM:EcT=0.83;
NS:EcT=0.89;
Z:EcT=1;
PS:EcT=1.11;
PM:EcT=1.17;
PB:EcT=1.27}。
S113c、根据控制规则、第一模糊语言集以及第二模糊语言集,生成对应的模糊控制表。具体如下表所示:
表1
本申请实施例中,根据上述方式获取到第一温差值ET和热需求比值率EcT的变化范围后,首先,划分区间得到对应的控制周期,然后,根据实时测量计算得到的当前的第一温差值ET,查找与之匹配的目标控制周期,进而根据目标控制周期查找对应的模糊控制表,然后,根据第一温差值ET以及热需求比值率EcT,从模糊控制表中查找与输入变量(即第一输入变量:第一温差值ET,以及第二输入变量:热需求比值率EcT)对应的输出值(即输出量:第一燃油需求系数),查询模糊控制表得到与输入变量匹配的输出量为K1,然后,根据当前时刻加热器的运行状态以及查询模糊控制表得出的输出值作为第一燃油需求系数K1进行计算,最终得到目标档位,有效减少调整时间、提高加热效率,完成液体的快速调整加热,迅速缩小温差。
第一燃油需求系数K1为1代表当前档位即为目标档位;第一燃油需求系数K1为0.89代表从当前档位降低一档即为目标档位;第一燃油需求系数K1为0.83代表从当前档位降低两档即为目标档位;第一燃油需求系数K1为0.73代表从当前档位降低三档即为目标档位;第一燃油需求系数K1为1.11代表从当前档位增加一档即为目标档位;第一燃油需求系数K1为1.17代表从当前档位增加两档即为目标档位;第一燃油需求系数K1为1.27代表从当前档位增加三档即为目标档位。
具体地,如表1所示,第一温差值ET=T0-T1隶属于NB=-6,当前档位下的第一温度T1=91℃,设定温度T0=85℃,意味着当前档位下的实际温度过高需要降温;与之匹配的目标控制周期为表1中第一温差值的NB列;计算得出热需求比值EcT=R1/R2隶属于PB=1.27,意味着当前档位的燃油放出热量R2小于液体所需热量R1,燃油不足以支撑液体的当前实际温度,液体即将快速降温,因此第一燃油需求系数K1为1,保持在当前档位为目标档位。
第一温差值ET=T0-T1隶属于PM=4,当前档位下的第一温度T1=81℃,设定温度T0=85℃,意味着当前档位下的实际温度过低需要升温;与之匹配的目标控制周期为表1中第一温差值的PM列;计算得出热需求比值EcT=R1/R2隶属于PS=1.11,意味着当前档位的燃油放出热量R2小于液体所需热量R1,燃油不足以支撑液体的当前实际温度,液体即将降温,因此第一燃油需求系数K1为1.17,在当前档位的基础上增加两档即为目标档位,从而迅速提高燃油放出热量R2;若当前档位为八档,则十档为目标档位。
第一温差值ET=T0-T1隶属于Z=0,当前档位下的第一温度T1=85℃,设定温度T0=85℃,意味着当前档位下的实际温度刚刚好;与之匹配的目标控制周期为表1中第一温差值的Z列;计算得出热需求比值EcT=R1/R2隶属于NB=0.73,意味着当前档位的燃油放出热量R2大于液体所需热量R1,燃油燃烧过多,液体即将快速升温,因此第一燃油需求系数K1为0.83,在当前档位的基础上降低两档即为目标档位,从而迅速降低燃油放出热量R2;若当前档位为八档,则六档为目标档位。
可以理解的是,在实际应用过程中,第一温差值的数值不一定那么好的落在对应的区间内,例如T0-T1=2.2,可以对通过隶属度函数其进行处理,常见的隶属度函数有矩阵型隶属度函数、梯形型隶属度函数等,也可以通过取整函数进行处理。
现有技术中,如图4所示,除冰车加热器的档位的燃烧头喷油压力和燃烧头开启数量通常是由厂家预设,为方便理解,按照燃烧头开启数量以及燃烧头喷油压力从大到小横纵排列,可得到档位的矩阵排布。
具体地,以a=50,b=1,即燃烧头开启数量为1至3,燃烧头喷油压力为100至150至200为例,其中,认为燃烧头开启数量为1且燃烧头喷油压力为100Pa的档位作为一档,燃烧头开启数量为1且燃烧头喷油压力为150Pa的档位作为二档,燃烧头开启数量为1且燃烧头喷油压力为200Pa的档位作为三档,燃烧头开启数量为2且燃烧头喷油压力为100Pa的档位作为四档,以此类推。
在现有技术的切换档位的过程中,依照一档至二档至三档……直至九档的路线。即按照以下规则进行:
档位从小到大,档位的切换以燃烧头喷油压力逐渐增加,到达燃烧头喷油压力最大值后,调整燃烧头喷油压力为最小值,并增加燃烧头开启数量,直至燃烧头喷油压力与燃烧头开启数量均到达预定值。档位从大到小,档位的切换以燃烧头喷油压力逐渐减小,到达燃烧头喷油压力最小值后,调整燃烧头喷油压力为最大值,并减少燃烧头开启数量,直至燃烧头喷油压力与燃烧头开启数量均到达预定值。
由此,根据不同档位所包括的燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力,会出现以下几种情况:
一、当起始档位为一档,需要切换到三档,切换路线为一档至二档至三档;不涉及到燃烧头开启数量的变化,仅通过调整燃烧头喷油压力即可完成切换。类似的,从三档切换到一档、六档切换到四档、九档切换到七档等,切换路线不再赘述。
二、当起始档位为一档,需要切换到五档,切换路线为一档至二档至三档至四档至五档,在这个过程中一档至二档、二档至三档、四档至五档,均是依序调整燃烧头喷油压力,变化幅度小,但是三档至四档,燃烧头喷油压力从最大的200Pa跳为100Pa;且燃烧头开启数量由1个变为2个,对于向燃烧头42供给的燃油(未标出)来说,喷出燃油的量改变大同时压力也发生剧烈波动,由此导致不稳定,喷出过多或者过少,从而导致发生熄火的情况。类似的,只要在档位切换中涉及纵轴变化(即燃烧头开启数量变化),均易发生熄火的情况,一来影响效率,二来,即便加热器重新点火,由于对液体的燃烧加热中断了一定时间,留存在盘管2中的液体的温度已经冷却,进而导致从除冰车的水炮喷出的液体温度波动大,影响除冰作业质量。
一种可能的实施方式,如图1至图3、以及图5至图9所示,档位切换阶段中,S200步骤包括:
S210、获取当前档位的燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力;获取目标档位的燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力。其中,当前档位和目标档位至少具有不同的燃烧头开启数量。
具体地,每个档位的燃烧头开启数量和燃烧头喷油压力可以在事先设定。当实施本申请实施例中的控制方法,可获取预设的当前档位的燃烧头开启数量和燃烧头喷油压力,同理,也可直接获取预设的目标档位的燃烧头开启数量和燃烧头喷油压力。除此以外,加热器也可以包括用于感应燃烧头开启数量的第一感应器以及用于感知燃烧头喷油压力的第二感应器;第一感应器与处理器连接以反馈第一信号,第一感应器可为电阻传感器或者位移传感器,第二感应器与处理器连接以发送第二信号,第二感应器可为压敏传感器或者流体传感器。当实施本申请实施例中的控制方法,控制系统可以通过接收第一信号以确认当前档位下的燃烧头开启数量,通过接收第二信号以确认当前档位下的燃烧头喷油压力。
S220、按照预设控制规则从当前档位切换至目标档位。预设控制规则为:切换过程途经的各个档位中,相邻两个档位的燃烧头喷油压力和燃烧头开启数量的其中之一相同,其中另一不同。也即是说,相邻两个档位的燃烧头喷油压力相同,该相邻两个档位的燃烧头开启数量不同;或者是,切换过程途经的各个档位中,相邻两个档位的燃烧头喷油压力不同,该相邻两个档位的燃烧头开启数量相同。
具体地,对于当前档位和目标档位而言,切换档位不再以一档至二档至三档……直至九档的作为路线;而是确保每一次切换档位,只改变燃烧头喷油压力和燃烧头开启数量的其中一个,确保不会发生同时改变两个参数的情况,从而确保向燃烧头42供给的燃油的变化幅度小,有效防止熄火,进而保证燃烧头42能稳定喷油燃烧,加热器稳定运行,盘管2中的液体获得稳定加热,最终确保从除冰车的水炮喷出的液体温度波动小,使得除冰作业质量好。
神经网络的基本思想是从仿生学的角度对人脑的神经系统进行模拟,使机器具有类似人脑的感知、学习和推理等智能功能。神经网络具有多种形式,例如BP神经网络、RBF神经网络、Hopfield神经网络等等。
神经网络能够自学习、自适应不确定性系统的动态特性;所有定量或定性的信息都分布储存于网络内的各个神经元,具有很强的鲁棒性和容错性;且神经网络通常采用并行分布处理方法,使得快速进行大量运算成为可能。因此,可将神经网络应用在任意复杂的非线性关系的问题处理上。
本申请实施例以单层感知器神经网络为例进行说明,如图13所示,所述神经网络的算法模型采用对数S形传输函数:
f(n)=1/(1+e-n)=Wp+b=[W1 W2 … Wn]+b;
加热周期F满足,t=V/Q,F=f(n)+t,
其中,f(n)为第二燃油需求系数、W为时间误差值、b为手动修正值通常可默认为0、t为上一周期中,单位体积的液体由加热器的入口端进入盘管2加热,并从加热器的出口端流出所用的时间值;V为加热器的入口端到出口端的容腔体积,可以测定后预设,在本申请实施例中,V为定值0.02456m3,Q为液体的流量。
当前流量Q1=50,t1=5s,上一轮迭代过程中,流量Q0=100t0=2.5s,那么f1=1/(1=(e)^-n)=1/(1+(t1+t0)^-1)=0.88s,t2=f1+t1=2.88s;依次类推。
经过有限次的迭代后获得修正后的加热周期F=tn+1=f(n)+tn。可以预设单位体积的液体从加热器的入口端到出口端的理论时间为T,收敛的标准可定义为T-F≤Y,Y为正常数。
本申请实施例可以通过神经网络自适应的修正加热周期F,从而有效控制燃油放出热量R2的输出,使得燃油放出热量R2与液体所需热量R1相匹配,进而有效提升液体的加热精度,确保液体的第二温度的波动小,确保加热器能提供温度稳定的液体以供除冰车进行除冰作业。
一种可能的实施方式,如图1至图3、图5以及图6所示,当前档位和目标档位具有不同的燃烧头开启数量,当前档位和目标档位具有相同的燃烧头喷油压力。
S220步骤具体包括:
S221、调整燃烧头开启数量以从当前档位切换至目标档位。
以从一档切换到八档为例,保持燃烧头喷油压力不变,调整燃烧头开启数量由b个变为3b个,以完成档位切换。需要注意的是档位可以是经一档至五档至八档,对应的燃烧头开启数量是由b个变为2b个再变为3b个,也可以是经一档跳至八档,对应的燃烧头开启数量是由b个直接变为3b个。
在这个实施例的切换路线中,不会经过现有技术中的三档切换至四档、以及七档切换至八档,因此也就不会发生同时改变两个参数的情况,从而确保向燃烧头42供给的燃油的变化幅度小,有效防止熄火,进而保证燃烧头42能稳定喷油燃烧,加热器稳定运行,盘管2中的液体获得稳定加热,最终确保从除冰车的水炮喷出的液体温度波动小,使得除冰作业质量好。
一种可能的实施方式,如图1至图3、图5和图7所示,当前档位和目标档位具有不同的燃烧头开启数量,当前档位和目标档位具有不同的燃烧头喷油压力。
S220步骤具体包括:
S222、选择多个档位中的一个档位作为过渡档位。其中,对于燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中之一,当前档位与过渡档位相同;对于燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中另一,目标档位的与过渡档位相同;
S223、调整燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中另一,以从当前档位切换至过渡档位。
S224、调整燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中之一,以从过渡档位切换至目标档位。
以当前档位为一档,要切换至作为目标档位的六档为例。选定二档作为过渡档位,调整燃烧头喷油压力,以从一档切换至二档;再调整燃烧头开启数量,以从二档切换至六档,完成档位切换。
以当前档位为一档,要切换至作为目标档位的九档为例。选定二档作为过渡档位,调整燃烧头喷油压力,以从一档切换至二档;再调整燃烧头开启数量,以从二档切换至九档,完成档位切换。需要注意的是档位可以是经二档至六档至九档,对应的燃烧头开启数量是由b个变为2b个再变为3b个,也可以是经二档至九档,对应的燃烧头开启数量是由b个直接变为3b个。
以当前档位为一档,要切换至作为目标档位的四档为例。选定五档作为过渡档位,调整燃烧头开启数量,以从一档切换至五档;再调整燃烧头喷油压力,以从五档切换至四档,完成档位切换。
在切换的过程中,不会发生同时改变两个参数的情况,从而确保向燃烧头42供给的燃油的变化幅度小,有效防止熄火,进而保证燃烧头42能稳定喷油燃烧,加热器稳定运行,盘管2中的液体获得稳定加热,最终确保从除冰车的水炮喷出的液体温度波动小,使得除冰作业质量好。
此外,以当前档位为一档,要切换至作为目标档位的十档为例;可以按照上述的过程选定三档或者八档作为过渡档位,从而完成档位切换;还可以进行分阶段的切换方式。
具体地,第一阶段,以当前档位为一档,目标档位为六档,选定二档作为过渡档位,调整燃烧头喷油压力,以从一档切换至二档;再调整燃烧头开启数量,以从二档切换至六档,完成本阶段的档位切换。第二阶段,以当前档位为六档,目标档位为十档,选定七档作为过渡档位,调整燃烧头喷油压力,以从六档切换至七档;再调整燃烧头开启数量,以从七档切换至十档,完成本阶段的档位切换。两个阶段的过程综合即可完成从一档切换至作为目标档位的十档的过程。
以当前档位为三档,目标档位为十一档为例进行切换。第一阶段,以当前档位为三档,目标档位为八档,选定十档作为过渡档位,调整燃烧头开启数量,以从三档切换至十档,再调整燃烧头喷油压力,以从十档切换至八档,完成本阶段的档位切换。第二阶段,调整燃烧头喷油数量,以从八档切换至十一档,完成切换。
以当前档位为四档,目标档位为十档为例进行切换。第一阶段,以当前档位为四档,目标档位为八档,选定五档作为过渡档位,调整燃烧头开启数量,以从四档切换至五档,再调整燃烧头喷油压力,以从五档切换至八档,完成本阶段的档位切换。第二阶段,调整燃烧头喷油压力,以从八档切换至十档,完成切换。
各实施例的各个阶段切换路线仅为示意,在实际操作过程中,可以根据需要合理选定切换路线,至少一个阶段可以单独的视为实施一次档位切换阶段中的控制方法。由此确保在档位切换阶段,不会发生同时改变两个参数的情况,从而确保向燃烧头42供给的燃油的变化幅度小,有效防止熄火,进而保证燃烧头42能稳定喷油燃烧,加热器稳定运行,盘管2中的液体获得稳定加热,最终确保从除冰车的水炮喷出的液体温度波动小,使得除冰作业质量好。
在本申请各实施方式中,其中之一、其中另一均为特指;例如,当前档位与过渡档位的燃烧头开启数量相同,其中之一则特指燃烧头开启数量,其中另一则特指燃烧头喷油压力;又例如,当前档位与过渡档位的燃烧头喷油压力相同,其中之一则特指燃烧头喷油压力,其中另一则特指燃烧头开启数量,具体视选定的过渡档位而定。
通常,符合过渡档位的档位有多个,任选其中一个符合要求的档位作为过渡档位都可以完成以上的过程。从当前档位切换到过渡档位,以及从过渡档位切换至目标档位的过程中,可以采用渐变的方式改变相应的参数,例如燃烧头开启数量可以从b变为2b再变为3b,也可以直接从b变3b。燃烧头喷油压力也是同理。
一种可能的实施方式,S223步骤具体包括:
S223a、选择过渡档位与当前档位之间的一个档位作为第一中间档位。其中,对于燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中之一,第一中间档位、过渡档位与当前档位相同;对于燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中另一,过渡档位、第一中间档位以及当前档位呈递减或者递加关系。
S223b、调整燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中另一,以从当前档位切换至第一中间档位。
S223b、调整燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中另一,以从第一中间档位切换至过渡档位。
如图1至图3、图5和图7所示,以当前档位为一档,要切换至作为目标档位的十档为例;选择八档作为过渡档位,则可以选择一档与八档之间的五档为第一中间档位。第一中间档位与目标档位的燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力均不相同。调整燃烧头开启数量,数量从b变为2b,以从一档切换至五档;再调整燃烧头开启数量,数量从2b变为3b,以从五档切换至八档。通过第一中间档位可以使得从当前档位到过渡档位的切换平滑,从而确保向燃烧头42供给的燃油的变化幅度小,有效防止熄火,进而保证燃烧头42能稳定喷油燃烧,加热器稳定运行,盘管2中的液体获得稳定加热,温度波动小。
一种可能的实施方式,S224步骤具体包括:
S224a、选择过渡档位与目标档位之间的一个档位作为第二中间档位。其中,对于燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中另一,过渡档位、第二中间档位与当前档位相同,对于燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中之一,过渡档位、第二中间档位以及目标档位呈递减或者递加关系。
S224b、调整燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中之一,以从过渡档位切换至第二中间档位。
S224c、调整燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力的其中之一,以从第二中间档位切换至目标档位。
如图1至图3、图5和图7所示,以当前档位为一档,要切换至作为目标档位的十档为例;选择三档作为过渡档位,则可以选择三档与十档之间的七档为第二中间档位。第二中间档位与当前档位的燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力均不相同。调整燃烧头开启数量,数量从b变为2b,以从三档切换至七档;再调整燃烧头开启数量,数量从2b变为3b,以从七档切换至十档。
通过第二中间档位可以使得从过渡档位到目标档位的切换平滑,从而确保向燃烧头42供给的燃油的变化幅度小,有效防止熄火,进而保证燃烧头42能稳定喷油燃烧,加热器稳定运行,盘管2中的液体获得稳定加热,温度波动小。
第一中间档位与第二中间档位可以有多个,如图5所示,结合以上实施方式,对于当前档位和目标档位的切换可以采用以下切换路线:
当前档位为一档,目标档位为十三档,选定十一档为过渡档位,切换路线为一档至五档至八档至十一档至十二档至十三档。
当前档位为十三档,目标档位为一档,选定三档为过渡档位,切换路线为十三档至十档至七档至三档至二档至一档。
当前档位为十一档,目标档位为三档,选定一档为过渡档位,切换路线为十一档至八档至五档至一档至二档至三档。
当前档位为十三档,目标档位为四档,选定七档为过渡档位,切换路线为十三档至十档至七档至六档至五档至四档。
第一中间档位与第二中间档位可使得从当前档位切换到过渡档位、从过渡档位切换到目标档位的过程参数变化更加平滑,从而确保向燃烧头42供给的燃油的变化幅度小,有利于防止燃烧头42熄火,确保加热器的稳定运行,燃烧头42能稳定喷油燃烧,盘管2中的液体获得稳定加热,温度波动小。
一种可能的实施方式,如图1至图3、图5和图8所示,当前档位的燃烧头开启数量小于目标档位的燃烧头开启数量,当前档位的燃烧头喷油压力大于目标档位的燃烧头喷油压力;
S220步骤包括:
S225、选择多个档位中的一个档位作为过渡档位。其中,当前档位与过渡档位的燃烧头开启数量相同;目标档位与过渡档位的燃烧头喷油压力相同;
S226、先在保持燃烧头开启数量不变的情况下依次降低燃烧头喷油压力以从当前档位切换至过渡档位;然后在保持燃烧头喷油压力不变的情况下增大燃烧头开启数量以从过渡档位切换至目标档位。
以当前档位为七档,目标档位为八档为例,选择五档作为过渡档位;具体地,保持燃烧头开启数量不变,降低燃烧头喷油压力,以从七档切换到五档;再保持燃烧头喷油压力不变,增大燃烧头开启数量,以从五档切换至八档,完成档位切换。
这个切换过程中,五档低于七档,对比于选择十档作为过渡档位,五档对应的燃烧头喷出的燃油所燃烧生成的热量也较低,不会导致液体忽然温度超高,确保加热效果,也可以防止因温度超高导致神经网络控制阶段的对加热周期F的修正出现偏差,使得加热器能稳定运行,从而提供温度稳定的液体以供除冰车进行除冰作业。
一种可能的实施方式,如图1至图3、图5和图9所示,当前档位的燃烧头开启数量大于目标档位的燃烧头开启数量,当前档位的燃烧头喷油压力小于目标档位的燃烧头喷油压力。
S220步骤包括:
S227、选择多个档位中的一个档位作为过渡档位。其中,当前档位与过渡档位的燃烧头喷油压力相同;目标档位与过渡档位的燃烧头开启数量相同。
S228、先在保持燃烧头喷油压力不变的情况下降低燃烧头开启数量以从当前档位切换至过渡档位;然后在保持燃烧头开启数量不变的情况下增大燃烧头喷油压力以从过渡档位切换至目标档位。
以当前档位为八档,目标档位为七档为例,选择五档作为过渡档位;具体地,保持燃烧头喷油压力不变,降低燃烧头开启数量,以从八档切换到五档;再保持燃烧头开启数量不变,增大燃烧头喷油压力,以从五档切换至七档,完成档位切换。
这个切换过程中,五档低于七档,对比于选择十档作为过渡档位,五档对应的燃烧头喷出的燃油所燃烧生成的热量也较低,不会导致液体忽然温度超高,确保加热效果,也可以防止因温度超高导致神经网络控制阶段对加热周期F的修正出现偏差,使得加热器能稳定运行,从而提供温度稳定的液体以供除冰车进行除冰作业。
可以理解的是,液体温度低,可以通过燃烧头42喷出燃油燃烧以迅速获得热量,消耗时间短,对除冰车影响时间短;而液体温度超高,则液体自行散热来降低温度,对除冰车的影响时间长,影响作业质量与效率,而增加散热装置又会使得除冰车的系统结构更为复杂、成本提高,因此在加热过程中应当尽量避免温度超高的情况。
一种可能的实施方式,如图1至图14所示,所述控制方法包括依次进行的模糊控制阶段、档位切换阶段、神经网络控制阶段以及判定阶段;
判定阶段:
S400、确认液体的第三温度;获取液体的预设温度范围。可将预设温度范围定义为设定温度正负三度范围内。
S410、判定第三温度是否处于预设温度范围内,否,则返回模糊控制阶段。
以设定温度为85°为例,则预设温度范围温度为82°-88°,若确认液体当前的实际温度也即是第三温度为80°,则温度明显过低,第三温度未处于预设温度范围内,重新返回模糊控制阶段,重新执行S100步骤,以便重新确认更合适的目标档位。
若第三温度为80°处于预设温度范围内,则可以保持当前状态持续对流体进行燃烧加热,以便提供稳定加热的液体进行除冰作业。当然,也可以根据需要进行熄火,待后续温度再降低到一定程度,重新点火加热即可。
一种可能的实施方式,如图1所示,加热器包括炉体1,盘管2设置于炉体1内,盘管2的两端分别连通炉体1的外部,具体地,燃烧头42喷出的燃油与空气混合在炉体1内实现混合燃烧,并加热盘管2内的液体;沿液体的流经方向,温度感应器91设置在盘管2的入口端,以实时检测液体的实际温度。在不同的阶段,实际温度分别命名为第一温度、第二温度以及第三温度。
一种可能的实施方式,如图1所示,加热器包括具有安装口31的端盖3。炉体1内形成有容纳腔11,炉体1上形成有排烟口13,排烟口13连通容纳腔11与炉体1的外部,用于排出废气。炉体1的一端具有开口12,端盖3固定连接在开口12上。盘管2可呈螺旋状地设置于容纳腔11内,使得加热效果更均匀。燃烧器4包括埋装部41,埋装部41通过安装口31固定连接在容纳腔11内,燃烧头42置于埋装部41内以实现固定。
一种可能的实施方式,如图1所示,加热器包括与燃烧头42连接的燃油泵(未标出);燃烧头42处于开启状态下,启动燃油泵以向燃烧头42泵入燃油,进而向炉体1内喷入燃油实现燃烧。燃烧头42处于关闭状态下,停止向炉体1内喷入燃油。控制系统通过调整燃油泵的运行功率来调整燃烧头喷油压力。
一种可能的实施方式,如图1所示,加热器包括水泵(未标出),液体通过水泵的驱动在盘管2内的流动。液体循环流动的过程中,不管是内循环还是外循环,炉体1内的燃油燃烧从而实现对盘管2内的液体加热。加热周期F为单位体积的液体由加热器的入口端进入盘管2加热,并从加热器的出口端流出所用的时间值。若定义加热器的入口端即为盘管2的入口端,则加热周期F可定义为单位体积的液体由盘管2的入口端流动到盘管2的出口端所用的时间值。控制系统通过调整水泵的运行功率来调整加热周期F。
一种可能的实施方式,如图1所示,加热器包括风机5,燃油燃烧必然涉及到空气,通常是以风机5向炉体1内鼓入对应分量的空气,也可以认为每一个档位均对应风机5的不同风压,风机的风压与档位的关系可以提前预设,根据每一个档位下喷出的燃油量计算或者实际测算得出,不管档位如何切换,风机始终对应档位即可。空气与燃油混合后可通过加热器中专用的点火装置来进行点火以完成燃烧释放热量加热盘管2中的液体。
本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种加热器的控制方法,所述加热器具有多个档位,每一所述档位对应预设数量的燃烧头开启数量和预设的燃烧头喷油压力,其特征在于,所述控制方法包括依次进行的模糊控制阶段、档位切换阶段以及神经网络控制阶段,其中,
模糊控制阶段:
确认液体的第一温度以及液体的单位时间内的流量;获取预设的设定温度;
根据所述第一温度、所述流量以及所述设定温度,确定加热器的目标档位;
档位切换阶段:
根据每一所述档位对应预设数量的燃烧头开启数量和预设的燃烧头喷油压力,将当前档位切换至目标档位;
神经网络控制阶段:
获取液体单位时间内的流量;
将所述流量输入神经网络,以确定加热周期F;所述加热周期F为单位体积的液体由加热器的入口端进入加热器的盘管(2)加热,并从加热器的出口端流出所用的时间值;
所述模糊控制阶段中,所述根据所述第一温度、所述流量以及所述设定温度,确定加热器的目标档位,包括:
根据所述第一温度以及所述设定温度,计算得到第一温差值;
根据所述第一温差值以及所述流量计算得到液体所需热量;获取当前档位的燃油放出热量;通过所述液体所需热量以及所述燃油放出热量确定热需求比值率;
生成模糊控制表;
根据所述第一温差值确定对应的目标控制周期,查询与所述目标控制周期匹配的模糊控制表;
根据所述第一温差值和所述热需求比值率查询所述模糊控制表得到对应的第一燃油需求系数;
根据所述第一燃油需求系数确定所述目标档位。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述生成模糊控制表,包括:
获取所述第一温差值变化范围,并设置其对应的第一模糊语言集;
获取所述热需求比值率的变化范围,并设置其对应的第二模糊语言集;
根据预设控制规则、所述第一模糊语言集以及所述第二模糊语言集,生成对应的模糊控制表。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,档位切换阶段中,所述根据每一所述档位对应预设数量的燃烧头开启数量和预设的燃烧头喷油压力,将当前档位切换至所述目标档位,包括:
获取当前档位的燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力;获取目标档位的燃烧头开启数量与燃烧头喷油压力;其中,所述当前档位和所述目标档位至少具有不同的燃烧头开启数量;
按照预设控制规则从当前档位切换至所述目标档位;所述预设控制规则为:切换过程途经的各个档位中,相邻两个档位的燃烧头喷油压力相同,该相邻两个档位的燃烧头开启数量不同;或者是,切换过程途经的各个档位中,相邻两个档位的燃烧头喷油压力不同,该相邻两个档位的燃烧头开启数量相同。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,神经网络控制阶段中,所述神经网络为单层感知器神经网络。
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述神经网络的算法模型采用对数S形传输函数:
f(n)=1/(1+e-n)=Wp+b=[W1,W2…,Wn]+b;
其中,f(n)为第二燃油需求系数、W为时间误差值、b为手动修正值。
6.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述当前档位和所述目标档位具有不同的燃烧头开启数量,所述当前档位和所述目标档位具有相同的燃烧头喷油压力;
所述按照预设控制规则从当前档位切换至所述目标档位的步骤具体包括:
调整燃烧头开启数量以从所述当前档位切换至所述目标档位。
7.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述当前档位和所述目标档位具有不同的燃烧头开启数量,所述当前档位和所述目标档位具有不同的燃烧头喷油压力;
所述按照预设控制规则从当前档位切换至所述目标档位的步骤具体包括:
选择多个档位中的一个档位作为过渡档位;其中,所述当前档位的燃烧头开启数量与所述过渡档位的燃烧头开启数量相同;所述目标档位的燃烧头喷油压力与所述过渡档位的燃烧头喷油压力相同;
调整燃烧头喷油压力,以从所述当前档位切换至所述过渡档位;
调整燃烧头开启数量,以从所述过渡档位切换至所述目标档位;
或者,所述按照预设控制规则从当前档位切换至所述目标档位的步骤具体包括:
选择多个档位中的一个档位作为过渡档位;其中,所述当前档位的燃烧头喷油压力与所述过渡档位的燃烧头喷油压力相同;所述目标档位的燃烧头开启数量与所述过渡档位的燃烧头开启数量相同;
调整燃烧头开启数量,以从所述当前档位切换至所述过渡档位;
调整燃烧头喷油压力,以从所述过渡档位切换至所述目标档位。
8.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述当前档位的燃烧头开启数量小于所述目标档位的燃烧头开启数量,所述当前档位的燃烧头喷油压力大于所述目标档位的燃烧头喷油压力;
所述按照预设控制规则从当前档位切换至所述目标档位,包括:
选择多个档位中的一个档位作为过渡档位;其中,所述当前档位与所述过渡档位的燃烧头开启数量相同;所述目标档位与所述过渡档位的燃烧头喷油压力相同;
先在保持燃烧头开启数量不变的情况下依次降低燃烧头喷油压力以从所述当前档位切换至所述过渡档位;然后在保持燃烧头喷油压力不变的情况下增大燃烧头开启数量以从所述过渡档位切换至所述目标档位。
9.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述当前档位的燃烧头开启数量大于所述目标档位的燃烧头开启数量,所述当前档位的燃烧头喷油压力小于所述目标档位的燃烧头喷油压力;
所述按照预设控制规则从当前档位切换至所述目标档位,包括:
选择多个档位中的一个档位作为过渡档位;其中,所述当前档位与所述过渡档位的燃烧头喷油压力相同;所述目标档位与所述过渡档位的燃烧头开启数量相同;
先在保持燃烧头喷油压力不变的情况下降低燃烧头开启数量以从所述当前档位切换至所述过渡档位;然后在保持燃烧头开启数量不变的情况下增大燃烧头喷油压力以从所述过渡档位切换至所述目标档位。
10.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括依次进行的模糊控制阶段、档位切换阶段、神经网络控制阶段以及判定阶段;
判定阶段:
确认液体的第三温度;获取液体的预设温度范围;
判定所述第三温度是否处于所述预设温度范围内,如果否,则返回模糊控制阶段。
11.一种加热器,其特征在于,包括:
盘管(2),所述盘管(2)内用于流经需加热的液体;
燃烧器(4),所述燃烧器(4)包括有多个燃烧头(42),所述燃烧头(42)包括熄火的关闭状态以及喷油燃烧以加热液体的开启状态;
温度感应器(91),所述温度感应器(91)用于感应液体的第一温度;
流量感应器,所述流量感应器用于感应液体的流量;
以及控制系统,所述控制系统包括处理器,所述处理器存储有如权利要求1至10任一项所述的控制方法的程序;所述温度感应器(91)以与所述控制系统信号连接,所述流量感应器与所述控制系统信号连接;所述控制系统控制所述燃烧头(42)在关闭状态与开启状态之间切换以及控制所述燃烧头(42)的燃烧头喷油压力。
12.根据权利要求11所述的加热器,其特征在于,所述加热器包括炉体(1);所述盘管(2)设置于所述炉体(1)内,所述盘管(2)的两端分别连通所述炉体(1)的外部,沿液体的流经方向,所述温度感应器(91)设置在所述盘管(2)的入口端。
13.根据权利要求11所述的加热器,其特征在于,所述加热器包括用于感应燃烧头开启数量的第一感应器,所述第一感应器与所述处理器连接。
14.根据权利要求11所述的加热器,其特征在于,所述加热器包括用于感知燃烧头喷油压力的第二感应器,所述第二感应器与所述处理器连接。
15.一种除冰车,其特征在于,包括:车体以及如权利要求11至14任一项所述的加热器,所述加热器设置在所述车体上。
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