蛋卷机的控制方法及装置、蛋卷机与流程

本发明涉及家电控制技术领域，具体而言，涉及一种蛋卷机的控制方法及装置、蛋卷机。

背景技术：

传统的加热控制装置大多都是通过已经被成熟使用的pid的控制方式，通过调节比例系数、积分系数和微分系数三个变量改变系统的超调量，从而改变需要达到目标温度的起始时间和温度波度范围。但是，采用常规pid控制，会有较大超调、较长的调节时间甚至发散不易取得良好的控制效果。

针对上述相关技术中加热控制装置使用过程中稳定性较低，导致的可靠性较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种蛋卷机的控制方法及装置、蛋卷机，以至少解决相关技术中加热控制装置使用过程中稳定性较低，导致的可靠性较低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种蛋卷机的控制方法，包括：获取待加工对象的特征信息；基于所述特征信息确定所述蛋卷机的目标运行温度，其中，所述目标运行温度为用于对所述待加工对象进行加工所需的温度；利用史密斯smith预估器基于所述目标运行温度确定在所述蛋卷机升温至所述目标运行温度的补偿温度；基于所述补偿温度以及所述目标运行温度控制所述蛋卷机对所述待加工对象进行处理。

可选地，所述获取待加工对象的特征信息，包括：确定所述待加工对象被放置在所述蛋卷机内；触发所述蛋卷机的图像采集设备采集所述加工对象的图像；对所述图像进行分析处理，得到所述待加工对象的特征信息。

可选地，所述基于所述特征信息确定所述蛋卷机的目标运行温度，包括：将所述特征信息输入至预定模型，其中，所述预定模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的，所述多组训练数据中的每一组训练数据均包括：特征信息以及与所述特征信息对应的目标运行温度；获取所述预定模型的输出；将所述预定模型的输出转换为所述目标运行温度。

可选地，在所述将所述特征信息输入至预定模型之前，该蛋卷机的控制方法该包括：采集历史时间段内的多个历史特征信息，以及与所述多个历史特征信息对应的多个历史目标运行温度；对包括所述多个历史特征信息以及所述多个历史目标运行温度的多组训练数据进行训练，得到所述预定模型。

可选地，所述基于所述补偿温度以及所述目标运行温度控制所述蛋卷机对所述待加工对象进行处理，包括：利用所述史密斯smith预估器基于所述补偿温度控制所述蛋卷机升温至所述目标运行温度；控制所述蛋卷机以所述目标运行温度运行对所述待加工对象进行处理。

根据本发明上述实施例，还提供了一种蛋卷机的控制装置，包括：获取单元，用于获取待加工对象的特征信息；第一确定单元，用于基于所述特征信息确定所述蛋卷机的目标运行温度，其中，所述目标运行温度为用于对所述待加工对象进行加工所需的温度；第二确定单元，用于利用史密斯smith预估器基于所述目标运行温度确定在所述蛋卷机升温至所述目标运行温度的补偿温度；控制单元，用于基于所述补偿温度以及所述目标运行温度控制所述蛋卷机对所述待加工对象进行处理。

可选地，所述获取单元，包括：第一确定模块，用于确定所述待加工对象被放置在所述蛋卷机内；触发模块，用于触发所述蛋卷机的图像采集设备采集所述加工对象的图像；分析模块，用于对所述图像进行分析处理，得到所述待加工对象的特征信息。

可选地，所述第一确定单元，包括：输入模块，用于将所述特征信息输入至预定模型，其中，所述预定模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的，所述多组训练数据中的每一组训练数据均包括：特征信息以及与所述特征信息对应的目标运行温度；获取模块，用于获取所述预定模型的输出；转换模块，用于将所述预定模型的输出转换为所述目标运行温度。

可选地，该蛋卷机的控制装置该包括：采集模块，用于在所述将所述特征信息输入至预定模型之前，采集历史时间段内的多个历史特征信息，以及与所述多个历史特征信息对应的多个历史目标运行温度；训练模块，用于对包括所述多个历史特征信息以及所述多个历史目标运行温度的多组训练数据进行训练，得到所述预定模型。

可选地，所述控制单元，包括：第一控制模块，用于所述利用史密斯smith预估器基于所述补偿温度控制所述蛋卷机升温至所述目标运行温度；第二控制模块，用于控制所述蛋卷机以所述目标运行温度运行对所述待加工对象进行处理。

根据本发明上述实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行上述中任意一项所述的蛋卷机的控制方法。

根据本发明上述实施例，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述中任意一项所述的蛋卷机的控制方法。

根据本发明上述实施例，还提供了一种蛋卷机，包括：存储器，与所述存储器耦合的处理器，所述存储器和所述处理器通过总线系统相通信；所述存储器用于存储程序，其中，所述程序在被处理器执行时控制所述存储器所在设备执行上述中任意一项所述的蛋卷机的控制方法；所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述中任意一项所述的蛋卷机的控制方法。

在本发明实施例中，采用获取待加工对象的特征信息；基于特征信息确定蛋卷机的目标运行温度，其中，目标运行温度为用于对待加工对象进行加工所需的温度；利用史密斯smith预估器基于目标运行温度确定在蛋卷机升温至目标运行温度的补偿温度；基于补偿温度以及目标运行温度控制蛋卷机对待加工对象进行处理，通过本发明上述实施例提供的蛋卷机的控制方法，实现了通过史密斯smith预估器对蛋卷机的温度进行控制，使得蛋卷机的运行温度比较稳定的目的，达到了提高对蛋卷机进行温度控制的可靠性的技术效果，也使得蛋卷机在制作蛋卷的过程中运行温度比较稳定，进而解决了相关技术中加热控制装置使用过程中稳定性较低，导致的可靠性较低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的蛋卷机的控制方法的流程图；

图2是根据现有技术中的基于pid的温度纯滞后控制系统的示意图；

图3是根据现有技术的基于pid的温度纯滞后控制系统进行温度控制的示意图；

图4是根据本发明实施例的基于smith预估器的控制系统的示意图；

图5是根据本发明实施例的基于smith预估器的控制系统进行温度控制的示意图；

图6是根据本发明实施例的分别基于pid以及smith预估器的控制系统进行温度控制的效果对比的示意图；

图7是根据本发明实施例的蛋卷机的控制装置的控制装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种蛋卷机的控制方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的蛋卷机的控制方法的流程图，如图1所示，该蛋卷机的控制方法包括如下步骤：

步骤s102，获取待加工对象的特征信息。

可选的，这里的待加工对象为用于制作蛋卷的材料。

可选的，上述特征信息可以为用于制作蛋卷的材料的类型、当前温度、材料的混合比例等。

步骤s104，基于特征信息确定蛋卷机的目标运行温度，其中，目标运行温度为用于对待加工对象进行加工所需的温度。

在该实施例中，可以基于上述用于制作蛋卷的材料的特征信息确定加工蛋卷时，蛋卷机的运行温度，该运行温度可以基于多次试验得到的。

步骤s106，利用史密斯smith预估器基于目标运行温度确定在蛋卷机升温至目标运行温度的补偿温度。

例如，要利用上述待加工对象制作蛋卷，蛋卷机的目标运行温度需要达到80℃，而现有的pid控制方式，在控制蛋卷机达到目标运行温度的过程中，会存在多次波动，例如，当蛋卷机的温度升至70℃后，还会继续往上升，达到90℃，然后在降到80℃，中间可能有多次波动，才能控制蛋卷机的运行温度在目标运行温度80℃。

图2是根据现有技术中的基于pid的温度纯滞后控制系统的示意图，图2中的r(s)表示基于pid的控制系统的输入，即，目标运行温度，e(s)表示基于pid控制系统存在的补偿误差，d(s)为控制系统的传递函数，u(s)及g0(s)e^-τs为控制过程中的其他函数，y(s)表示控制系统的输出，即，蛋卷机的运行温度。

其中，滞后是一种事物的出现或者发展比预计时间晚，或比相关联的其他事物的出现或发展晚，而出现的现象。而纯滞后是指在物料、能量或信号传输过程中由于传输速度有限而产生的延迟。

图3是根据现有技术的基于pid的温度纯滞后控制系统进行温度控制的示意图，如图3所示，基于pid的控制系统进行温度控制容易出现温度的波动，使得制作出来的蛋卷不能满足用户的需求。

其中，纯滞后控制系统在过程控制中出现比较频繁，其数学模型表示式通常为：t为惯性时间常数，τ为纯滞后时间常数。当τ/t＞0.3时被称为大纯滞后系统。

其控制难度在于：当控制作用产生后，因纯滞后环节e^-τs的存在，在滞后时间τ范围内被控参数完全没有响应，使得系统不能及时随被控量进行调整以克服所受扰动，降低了系统的稳定性。采用常规pid控制，会有较大超调、较长的调节时间甚至发散不易取得良好的控制效果。

步骤s108，基于补偿温度以及目标运行温度控制蛋卷机对待加工对象进行处理。

由上可知，在本发明实施例中，获取待加工对象的特征信息；基于特征信息确定蛋卷机的目标运行温度，其中，目标运行温度为用于对待加工对象进行加工所需的温度；利用史密斯smith预估器基于目标运行温度确定在蛋卷机升温至目标运行温度的补偿温度；基于补偿温度以及目标运行温度控制蛋卷机对待加工对象进行处理，实现了通过史密斯smith预估器对蛋卷机的温度进行控制，使得蛋卷机的运行温度比较稳定的目的，达到了提高对蛋卷机进行温度控制的可靠性的技术效果，也使得蛋卷机在制作蛋卷的过程中运行温度比较稳定。

值得注意的是，在本发明实施例中，由于在确定蛋卷机的目标运行温度之后，还会基于该目标运行温度确定将蛋卷机由当前温度升至目标运行温度过程中为减小温度的波动的补偿温度，在控制蛋卷机将温度由当前温度升至目标运行温度过程中基于该补偿温度进行温度补偿，以防止温度过高或者波动较大的弊端，从而降低了制作出的蛋卷出现烧糊的可能性。

通过本发明上述实施例提供的蛋卷机的控制方法，解决了相关技术中加热控制装置使用过程中稳定性较低，导致的可靠性较低的技术问题。

根据本发明上述实施例，在步骤s102中，获取待加工对象的特征信息，包括：确定待加工对象被放置在蛋卷机内；触发蛋卷机的图像采集设备采集加工对象的图像；对图像进行分析处理，得到待加工对象的特征信息。

在该实施例中，可以通过图像采集设备采集待加工对象的图像，以得到待加工对象的特征信息，进而更好地对待加工对象进行加工，得到蛋卷。

根据本发明上述实施例，在步骤s104中，基于特征信息确定蛋卷机的目标运行温度，可以包括：将特征信息输入至预定模型，其中，预定模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的，多组训练数据中的每一组训练数据均包括：特征信息以及与特征信息对应的目标运行温度；获取预定模型的输出；将预定模型的输出转换为目标运行温度。

其中，在将特征信息输入至预定模型之前，该蛋卷机的控制方法该包括：采集历史时间段内的多个历史特征信息，以及与多个历史特征信息对应的多个历史目标运行温度；对包括多个历史特征信息以及多个历史目标运行温度的多组训练数据进行训练，得到预定模型。

在该实施例中，可以基于预先训练好的预定模型确定蛋卷机的目标运行温度，从而使得到的目标运行温度可靠性较高。

图4是根据本发明实施例的基于smith预估器的控制系统的示意图，图4中的r(s)表示基于smith预估器的控制系统的输入，即，目标运行温度，d(s)、g(s)e^-τs为控制系统的传递函数，gs(s)为控制系统的补偿函数，y(s)表示控制系统的输出，即，蛋卷机的运行温度。

图5是根据本发明实施例的基于smith预估器的控制系统进行温度控制的示意图，如图5所示，基于smith预估器的控制系统进行温度控制温度以比较平稳的方式升至目标运行温度，不会出现多次波动，从而可以制作出满足用户需求的蛋卷。

图6是根据本发明实施例的分别基于pid以及smith预估器的控制系统进行温度控制的效果对比的示意图，如图6所示，基于pid的控制系统进行温度控制效果并没有基于smith预估器的控制系统稳定。

根据本发明上述实施例，在步骤s108中，基于补偿温度以及目标运行温度控制蛋卷机对待加工对象进行处理，可以包括：利用史密斯smith预估器基于补偿温度控制蛋卷机升温至目标运行温度；控制蛋卷机以目标运行温度运行对待加工对象进行处理。

smith预估控制的基本思路为,对于一个被控对象含有纯滞后环节如图1的单回路反馈控制系统。d(s)为控制器的传递函数。g(s)为对象不包含纯滞后部分的传递函数，其中，e^-τs为对象纯滞后部分的传递函数。闭环传递函数为：系统闭环特征方程为：1+d(s)g(s)e^-τs＝0，其中包含纯滞后环节，降低了系统的稳定性，且当纯滞后时间足够时，系统将是不稳定的，并且不利于系统的控制。引入smith预估器，此时闭环传递函数为：欲使：得：gs(s)＝g(s)(1-e^-τs)，从而得到补偿温度。

通过本发明实施例提供的蛋卷机的控制方法，有效解决了以下问题：1)控制系统大纯滞后现象；2)因起始温度在短时间内达不到预计温度过热或过亮而不得不等待温度达到平稳再生产的浪费时间与人力物力的现象；3)生产过程中由于温度不稳定而使蛋卷烧糊的现象，相较于传统温度更容易控制，更快更稳定。其主要通过smith预估器对蛋卷机中对于温度控制这样一个纯滞后系统进行预测补偿控制，从而达到稳定并且正确的温度控制。

根据本发明上述实施例，还提供了一种蛋卷机的控制装置，图7是根据本发明实施例的蛋卷机的控制装置的控制装置的示意图，如图7所示，该蛋卷机的控制装置，包括：获取单元71，第一确定单元73，第二确定单元75以及控制单元77。下面对该蛋卷机的控制装置进行详细说明。

获取单元71，用于获取待加工对象的特征信息。

第一确定单元73，用于基于特征信息确定蛋卷机的目标运行温度，其中，目标运行温度为用于对待加工对象进行加工所需的温度。

第二确定单元75，用于利用史密斯smith预估器基于目标运行温度确定在蛋卷机升温至目标运行温度的补偿温度。

控制单元77，用于基于补偿温度以及目标运行温度控制蛋卷机对待加工对象进行处理。

此处需要说明的是，上述获取单元71，第一确定单元73，第二确定单元75以及控制单元77对应于实施例中的步骤s102至s108，上述单元与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是，上述单元作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。

由上可知，在本申请上述实施例中，可以利用获取单元获取待加工对象的特征信息；然后利用第一确定单元基于特征信息确定蛋卷机的目标运行温度，其中，目标运行温度为用于对待加工对象进行加工所需的温度；接着利用第二确定单元利用史密斯smith预估器基于目标运行温度确定在蛋卷机升温至目标运行温度的补偿温度；以及利用控制单元，用于基于补偿温度以及目标运行温度控制蛋卷机对待加工对象进行处理。通过本发明上述实施例提供的蛋卷机的控制装置，实现了通过史密斯smith预估器对蛋卷机的温度进行控制，使得蛋卷机的运行温度比较稳定的目的，达到了提高对蛋卷机进行温度控制的可靠性的技术效果，也使得蛋卷机在制作蛋卷的过程中运行温度比较稳定，进而解决了相关技术中加热控制装置使用过程中稳定性较低，导致的可靠性较低的技术问题。

在一种可选的实施例中，获取单元，包括：第一确定模块，用于确定待加工对象被放置在蛋卷机内；触发模块，用于触发蛋卷机的图像采集设备采集加工对象的图像；分析模块，用于对图像进行分析处理，得到待加工对象的特征信息。

在一种可选的实施例中，第一确定单元，包括：输入模块，用于将特征信息输入至预定模型，其中，预定模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的，多组训练数据中的每一组训练数据均包括：特征信息以及与特征信息对应的目标运行温度；获取模块，用于获取预定模型的输出；转换模块，用于将预定模型的输出转换为目标运行温度。

在一种可选的实施例中，该蛋卷机的控制装置该包括：采集模块，用于在将特征信息输入至预定模型之前，采集历史时间段内的多个历史特征信息，以及与多个历史特征信息对应的多个历史目标运行温度；训练模块，用于对包括多个历史特征信息以及多个历史目标运行温度的多组训练数据进行训练，得到预定模型。

在一种可选的实施例中，控制单元，包括：第一控制模块，用于利用史密斯smith预估器基于补偿温度控制蛋卷机升温至目标运行温度；第二控制模块，用于控制蛋卷机以目标运行温度运行对待加工对象进行处理。

根据本发明上述实施例，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，程序执行上述中任意一项的蛋卷机的控制方法。

根据本发明上述实施例，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述中任意一项的蛋卷机的控制方法。

根据本发明上述实施例，还提供了一种蛋卷机，包括：存储器，与存储器耦合的处理器，存储器和处理器通过总线系统相通信；存储器用于存储程序，其中，程序在被处理器执行时控制存储器所在设备执行上述中任意一项的蛋卷机的控制方法；处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述中任意一项的蛋卷机的控制方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。