本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其涉及低溫儲物箱的溫度控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、低溫儲物箱可以用于食品保鮮、生物樣本存儲以及特殊材料保存等，因而低溫儲物箱在人們工作和生活中具有重要作用。低溫儲物箱的溫度控制是保障其功能的關(guān)鍵，因而下面對低溫儲物箱的溫度控制進行研究分析。

2、pid算法作為智能系統(tǒng)常用的控制算法，該算法具有較高的控制精度，因而本發(fā)明采用該算法對低溫儲物箱進行溫度控制。由于pid算法是結(jié)合比例、積分和微分三種環(huán)節(jié)為一體的控制算法，為了給讓比例、積分和微分這三種環(huán)節(jié)能夠合理配合，需給比例、積分和微分中的每種環(huán)節(jié)均設(shè)置一個合理的參數(shù)。傳統(tǒng)是人為根據(jù)經(jīng)驗來對比例、積分和微分三種環(huán)節(jié)進行參數(shù)設(shè)置，同時由于該算法對每種系統(tǒng)進行控制時，所設(shè)置的參數(shù)是不同的，因而人為設(shè)置參數(shù)的方式自動化程度較低，大范圍推廣難度較大。因而如何給比例、積分和微分這三個環(huán)節(jié)設(shè)置較合適的參數(shù)成為本發(fā)明的研究重點。

3、公開號為cn114546688a的專利申請文件中公開了一種溫度控制算法，該專利申請文件中方法是采用pid算法進行溫度控制，但是該專利申請文件方法是利用傳統(tǒng)方法來設(shè)置pid算法中比例、積分和微分這三個環(huán)節(jié)中的參數(shù)，因而該專利申請文件中方法無法解決本發(fā)明中問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決如何給比例、積分和微分這三個環(huán)節(jié)設(shè)置較合適的參數(shù)的問題，本發(fā)明提供低溫儲物箱的溫度控制方法及系統(tǒng)。

2、第一方面，本發(fā)明提供低溫儲物箱的溫度控制方法，采用如下的技術(shù)方案：

3、低溫儲物箱的溫度控制方法，包括步驟：

4、利用預先初始化參數(shù)后的pid算法對低溫儲物箱進行溫度控制，采集低溫儲物箱的調(diào)控時序序列以及溫度時序序列；

5、將溫度時序序列中每個溫度與前一溫度的作差得到溫度變化序列，將調(diào)控時序序列與溫度變化序列的相關(guān)性作為pid算法的比例增益；

6、將溫度變化序列中每個時刻的溫度變化量與調(diào)控時序序列中同時刻的調(diào)控值的比值記為調(diào)控敏感性；計算長期依賴性：，將調(diào)控敏感性構(gòu)成的時序序列拆分成周期分量和趨勢分量，表示周期分量的頻譜數(shù)據(jù)中第個頻率分量的幅值，表示周期分量的頻譜數(shù)據(jù)中第個頻率分量的頻率，表示周期分量的頻譜數(shù)據(jù)中所有頻率分量的頻率均值，表示周期分量的頻譜數(shù)據(jù)中包含頻率分量的數(shù)量，表示趨勢分量中數(shù)據(jù)的變動值的自相關(guān)性，表示雙曲正切函數(shù)；將1和比例增益作差之后再乘以長期依賴性得到pid算法的積分增益，將1與比例增益和積分增益的差值作為pid算法的微分增益；

7、利用重新設(shè)置參數(shù)后的pid算法對低溫儲物箱進行溫度控制。

8、本發(fā)明根據(jù)pid算法中比例、積分和微分中這三個環(huán)節(jié)得到的調(diào)控值的調(diào)控效果情況來給比例、積分、微分這三個環(huán)節(jié)均設(shè)置合適參數(shù)，從而基于該設(shè)置的參數(shù)能夠計算出準確的調(diào)控值；進一步地，利用調(diào)控時序序列與溫度變化序列的相關(guān)性來準確反映調(diào)控值與溫度變化量的關(guān)聯(lián)性情況，從而證明比例環(huán)節(jié)調(diào)控值能夠準確的控制溫度調(diào)整量，進而快速的消除溫度誤差，更快的將低溫儲物箱調(diào)控到期望溫度；進一步地，通過引入調(diào)控敏感性來準確反映調(diào)控值-溫度變化量的關(guān)聯(lián)關(guān)系情況，從而為后續(xù)分析調(diào)控值-溫度變化量的關(guān)聯(lián)關(guān)系的變動規(guī)律提供基礎(chǔ)；進一步地，通過引入長期依賴性來準確反映調(diào)控敏感性構(gòu)成的時序序列的規(guī)律情況，從而準確判定積分環(huán)節(jié)利用調(diào)控值-溫度變化量關(guān)聯(lián)性的整體變規(guī)律得到的調(diào)控值的可靠程度，從而給積分環(huán)節(jié)設(shè)置合適的參數(shù)，實現(xiàn)更快的消除溫度誤差，將低溫儲物箱調(diào)控到期望溫度；進一步地，在計算長期依賴性時，通過分析調(diào)控敏感性構(gòu)成的時序序列的周期分量的頻率相似情況以及趨勢分量的自相關(guān)情況，來準確反映調(diào)控值-溫度變化量的關(guān)聯(lián)關(guān)系的變動規(guī)律情況。

9、優(yōu)選的，所述調(diào)控時序序列與溫度變化序列的相關(guān)性的獲取方法，包括：

10、將調(diào)控時序序列與溫度變化序列的皮爾遜相關(guān)系數(shù)的絕對值作為調(diào)控時序序列與溫度變化序列的相關(guān)性。

11、本發(fā)明通過皮爾遜相關(guān)系數(shù)來反映相關(guān)情況，該計算方式不僅簡單，而且準確性也較高。

12、優(yōu)選的，所述將調(diào)控敏感性構(gòu)成的時序序列拆分成周期分量和趨勢分量，包括：

13、利用arima算法對調(diào)控敏感性構(gòu)成的時序序列進行拆分處理得到周期分量和趨勢分量。

14、本發(fā)明通過將調(diào)控敏感性構(gòu)成的時序序列進行拆分分析，將復雜的變動規(guī)律拆分成多個簡單規(guī)律，降低對變動規(guī)律的度量難度。

15、優(yōu)選的，所述周期分量的頻譜數(shù)據(jù)，包括：

16、對周期分量進行傅里葉變換得到周期分量的頻譜數(shù)據(jù)。

17、優(yōu)選的，所述趨勢分量中數(shù)據(jù)的變動值，包括：

18、將趨勢分量中各數(shù)據(jù)與前一數(shù)據(jù)的差值作為趨勢分量中各數(shù)據(jù)的變動值。

19、本發(fā)明通過作差的方式來反映數(shù)據(jù)的變動情況，其操作更為簡單，實現(xiàn)效率更高。

20、優(yōu)選的，所述利用重新設(shè)置參數(shù)后的pid算法對低溫儲物箱進行溫度控制，包括：

21、利用重新設(shè)置參數(shù)后的pid算法生成后續(xù)各時刻的控制值，利用后續(xù)各時刻的控制值對低溫儲物箱進行溫度控制。

22、本發(fā)明利用重新設(shè)置參數(shù)后的pid算法對低溫儲物箱進行溫度控制，提高低溫儲物箱在后續(xù)溫度控制的準確性。

23、優(yōu)選的，所述預先初始化參數(shù)后的pid算法的獲取方法，包括:

24、將pid算法中的比例增益、積分增益和微分增益分別設(shè)置為預設(shè)初始比例增益、預設(shè)初始積分增益和預設(shè)初始微分增益得到預先初始化參數(shù)后的pid算法。

25、第二方面，本發(fā)明提供低溫儲物箱的溫度控制系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：

26、低溫儲物箱的溫度控制系統(tǒng)，包括：處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序指令，當所述計算機程序指令被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述低溫儲物箱的溫度控制方法。

27、通過采用上述技術(shù)方案，將上述的低溫儲物箱的溫度控制方法生成計算機程序，并存儲于存儲器中，以被處理器加載并執(zhí)行，從而根據(jù)存儲器及處理器制作終端設(shè)備，方便使用。

28、本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

29、本發(fā)明根據(jù)pid算法中比例、積分和微分中這三個環(huán)節(jié)得到的調(diào)控值的調(diào)控效果情況來給比例、積分、微分這三個環(huán)節(jié)均設(shè)置合適參數(shù)，從而基于該設(shè)置的參數(shù)能夠計算出準確的調(diào)控值；

30、進一步地，利用調(diào)控時序序列與溫度變化序列的相關(guān)性來準確反映調(diào)控值與溫度變化量的關(guān)聯(lián)性情況，從而證明比例環(huán)節(jié)的調(diào)控值能夠準確的控制溫度調(diào)整量，進而快速的消除溫度誤差，更快的將低溫儲物箱調(diào)控到期望溫度；

31、進一步地，通過引入調(diào)控敏感性來準確反映調(diào)控值-溫度變化量的關(guān)聯(lián)關(guān)系情況，從而為后續(xù)分析調(diào)控值-溫度變化量的關(guān)聯(lián)關(guān)系的變動規(guī)律提供基礎(chǔ)；

32、進一步地，通過引入長期依賴性來準確反映調(diào)控敏感性構(gòu)成的時序序列的規(guī)律情況，從而準確判定積分環(huán)節(jié)利用調(diào)控值-溫度變化量關(guān)聯(lián)性的整體變規(guī)律得到的調(diào)控值的可靠程度，給積分環(huán)節(jié)設(shè)置合適的參數(shù)，從而使得到調(diào)控值能夠更快消除溫度誤差，將低溫儲物箱調(diào)控到期望溫度；

33、進一步地，在計算長期依賴性時，通過分析調(diào)控敏感性構(gòu)成的時序序列的周期分量的頻率相似情況以及趨勢分量的自相關(guān)情況，來準確反映調(diào)控值-溫度變化量的關(guān)聯(lián)關(guān)系的變動規(guī)律情況。