一种锅具热惯性参数的确定方法及系统与流程

本发明涉及智能厨电，特别涉及一种锅具热惯性参数的确定方法及系统。

背景技术：

1、现有技术的灶具在识别锅具类型时，通常采用基于加热过程温度响应的被动检测方法。具体为：在灶具持续加热的第一时间段内，通过温度采集单元获取锅具底部的温度变化数据，并计算n个采样周期内的温度变化量，将所获得的温度波动量结合灶具当前的实际工作功率，输入预设的分类模型或对照表中，以判断锅具的种类，锅具的种类包括不锈钢锅、铸铁锅、砂锅或电磁锅等。

2、然而，上述现有技术方案存在明显不足，第一，现有技术仅能输出一个粗糙的类别标签，例如将锅具判定为“不锈钢锅”。然而，即便同为不锈钢材质，不同锅具因锅底厚度差异，其热容、导热热阻和储热能力存在数量级上的差别，这一差异直接决定了灶具加热过程中的温升速率、温度过冲量及温度控制响应特性。现有技术无法定量区分上述差异，导致难以实现精准控温；第二，现有技术依赖于持续加热过程中的长时间温度数据积累，通常需要数秒甚至数十秒的加热时长才能提取出可识别的温度波动特征。在此过程中，若锅内添加了食材或食材状态发生变化，如水量减少、食材翻动，温度波动特征将发生剧烈改变，导致锅具识别结果失真或无法识别，抗干扰能力差。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明根据热惯性预测模型、所获得的温度信息和时间信息能够精准确定锅具对应的热惯性参数，该热惯性参数直接反映锅具锅底厚度、材质导热系数和热容的综合效应，为后续温度控制提供精确的输入依据，使控温精度得到显著提升，进而保证温度敏感烹饪方式的成品一致性，提高用户的使用体验。

2、本发明提供了一种锅具热惯性参数的确定方法，锅具应用在灶具上，所述灶具具有相互通信连接的控制器和加热装置，所述方法包括：

3、响应于用户烹饪启动指令，控制所述加热装置以第一预设功率对所述锅具加热第一预设时长；

4、控制所述加热装置的功率由第一预设功率降低至第二预设功率；

5、监测锅具锅底的底部温度信息及对应的时间信息；

6、将所述底部温度信息和所述时间信息作为热惯性预测模型的输入，进行所述锅具的热惯性参数确定，得到目标热惯性参数。

7、进一步地，所述将所述底部温度信息和所述时间信息作为热惯性预测模型的输入，进行所述锅具的热惯性参数确定，得到目标热惯性参数的步骤包括：

8、根据所述底部温度信息和对应的时间信息，确定所述锅具锅底的温度峰值对应的延迟时长和所述温度峰值后的温度衰减率；

9、将所述延迟时长和所述温度衰减率作为所述热惯性预测模型的输入，计算所述锅具对应的热惯性参数，得到目标热惯性参数；其中，所述热惯性预测模型为热惯性公式。

10、进一步地，所述根据所述底部温度信息和对应的时间信息，确定所述锅具锅底的温度峰值对应的延迟时长和所述温度峰值后的温度衰减率的步骤包括：

11、获取所述加热装置由所述第一预设功率降低至所述第二预设功率对应的加热时刻；

12、根据所述底部温度信息和对应的时间信息，确定所述锅具锅底的温度峰值和对应的峰值时刻；

13、根据所述峰值时刻和所述加热时刻的差值确定所述延迟时长；

14、获取预设时刻对应的所述锅具的第一温度值；其中，所述预设时刻为所述峰值时刻之后的时刻；

15、根据所述第一温度值、所述温度峰值、所述峰值时刻和所述预设时刻，计算所述温度峰值后的温度衰减率。

16、进一步地，所述热惯性预测模型的模型参数还包括延迟时间权重系数、温度衰减率延迟系数和系统基准常数；

17、所述延迟时间权重系数、所述温度衰减率延迟系数和所述系统基准常数均为所述热惯性预测模型的正向调节参数；

18、所述目标热惯性参数随所述延迟时间权重系数、所述温度衰减率延迟系数和所述系统基准常数的增大而增大，所述目标热惯性参数随所述延迟时间权重系数、所述温度衰减率延迟系数和所述系统基准常数的减小而减小。

19、进一步地，所述将所述底部温度信息和所述时间信息作为热惯性预测模型的输入，进行所述锅具的热惯性参数确定，得到目标热惯性参数的步骤包括：

20、根据所述底部温度信息和对应的时间信息，确定所述锅具锅底的初始温度、所述锅具锅底的峰值温度和所述锅具锅底的温度峰值对应的延迟时长；

21、将所述初始温度、所述延迟时长、所述温度峰值和预设温度，作为所述热惯性预测模型的输入，计算所述锅具对应的热惯性参数，得到目标热惯性参数；其中，所述热惯性预测模型为热惯性公式。

22、进一步地，所述根据所述底部温度信息和对应的时间信息，确定所述锅具锅底的初始温度、所述锅具锅底的峰值温度和所述锅具锅底的温度峰值对应的延迟时长的步骤包括：

23、根据所述底部温度信息和对应的时间信息，确定所述锅具锅底的初始温度、所述锅具锅底的温度峰值和对应的峰值时刻；

24、获取所述加热装置由所述第一预设功率降低至所述第二预设功率对应的加热时刻；

25、根据所述峰值时刻和所述加热时刻的差值确定所述延迟时长。

26、进一步地，所述预设温度的确定方法包括：

27、获取所述加热装置的第三预设功率、所述锅具的初始温度、所述锅具的质量和所述锅具的比热容；

28、根据所述第三预设功率、所述初始温度、所述质量、所述比热容和所述第一预设时长，计算所述预设温度。

29、进一步地，所述将所述底部温度信息和所述时间信息作为热惯性预测模型的输入，进行所述锅具的热惯性参数确定，得到目标热惯性参数的步骤包括：

30、根据所述底部温度信息和对应的时间信息，确定所述锅具锅底的温度峰值对应的延迟时长和所述温度峰值后第二预设时长内的温度下降量；

31、将所述延迟时长和所述温度下降量作为所述热惯性预测模型的输入，确定目标热惯性参数；其中，所述热惯性预测模型用于指示多个延迟时长、多个温度下降量和多个热惯性参数的对应关系。

32、进一步地，所述将所述底部温度信息和所述时间信息作为热惯性预测模型的输入，进行所述锅具的热惯性参数确定，得到目标热惯性参数的步骤之后，所述方法还包括：

33、获取最大锅具热惯性系数和最小锅具热惯性系数；

34、将所述目标热惯性参数、所述最大锅具热惯性系数和所述最小锅具热惯性系数作为归一化模型的输入，将所述目标热惯性参数进行归一化处理，得到目标热惯性系数。

35、进一步地，所述得到目标热惯性系数的步骤之后，所述方法还包括：

36、若所述目标热惯性系数小于所述最小锅具热惯性系数，将所述目标热惯性系数更新为0；

37、若所述目标热惯性系数大于所述最大锅具热惯性系数，将所述目标热惯性系数更新为1。

38、本发明还保护一种锅具热惯性参数的确定系统，所述锅具热惯性参数的确定系统用于实现如上所述的锅具热惯性参数的确定方法，所述装置包括：

39、第一执行单元，用于响应于用户烹饪启动指令，控制所述加热装置以第一预设功率对所述锅具加热第一预设时长；

40、第二执行单元，用于控制所述加热装置的功率由第一预设功率降低至第二预设功率；

41、第三执行单元，用于监测所述锅具锅底的底部温度信息及对应的时间信息；

42、第四执行单元，用于将所述底部温度信息和所述时间信息作为热惯性预测模型的输入，进行所述锅具的热惯性参数确定，得到目标热惯性参数。

43、实施本发明实施例，具有如下有益效果：

44、本发明通过控制所述加热装置以第一预设功率对所述锅具加热第一预设时长后，并控制加热装置的功率由第一预设功率降低至第二预设功率，如此能够达到在加热装置切断或大幅降低加热功率的情况下，所述锅具底部形成短时热脉冲，在加热装置将功率降低至第二预设功率后，监测锅具底部的温度信息和对应的时间信息，根据热惯性预测模型、所获得的温度信息和时间信息能够精准确定锅具对应的热惯性参数，该热惯性参数直接反映锅具锅底厚度、材质导热系数和热容的综合效应，为后续温度控制提供精确的输入依据，使控温精度得到显著提升，进而保证温度敏感烹饪方式的成品一致性，提高用户的使用体验。