具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、 “第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合具体的实施例对本申请进行详细说明。

在一个实施例中，如图1所示，为本申请实施例提供的一种增益预估控制系统的结构示意图，该结构示意图包括：第一比较器101、第一传递函数运算器102、第二传递函数运算器104、第一时间滞后运算器103、第二时间滞后运算器105、除法运算器106和乘法运算器107。

下述为图1所示增益预估控制系统的连接关系：

第一比较器101包括第一输入端和第二输入端，第一比较器101的第一输出端与第一传递函数运算器102的输入端相连，第一比较器101的第二输出端与第二传递函数运算器104的输入端相连；

第一传递函数运算器102的输出端与第一时间滞后运算器103的输入端相连；

第一时间滞后运算器103包括第一输出端，第一时间滞后运算器103的第二输出端与除法运算器106的第一输入端相连；

第二传递函数运算器104的第一输出端与第二时间滞后运算器105的输入端相连，第二传感器函数的第二输出端与乘法运算器107的第一输入端相连；

第二时间滞后运算器105的输出端与除法运算器106的第二输入端相连，除法运算器106的输出端与乘法运算器107的第二输入端相连，乘法运算器107包括输出端。

下述为下述为图1所示增益预估控制系统的输入值和输出值：

第一比较器101，用于通过第一比较器101的第一输入端接收扰动值，通过第一比较器101的第二输入端接收控制值；

第一时间滞后运算器103，用于通过第一时间滞后运算器103的第一输出端输出目标温度值；

乘法运算器107，用于通过输出乘法运算器107的输出端输出预估值；其中，预估值和目标温度值用于对控制值进行增益预估控制。

在一个实施例中，如图2所示，为本申请实施例提供的一种增益预估控制方法，该方法可依赖于计算机程序实现，可运行于基于冯诺依曼体系的增益预估控制装置上。该计算机程序可集成在应用中，也可作为独立的工具类应用运行。

具体的，该增益预估方法方法包括：

S101、控制值，获取控制值经过扰动和时间滞后影响的目标温度值。

具体而言，控制值经过第一比较器101、第一传递函数运算器102、和第一时间滞后运算器103得到目标温度值。换而言之，S101包括下述公式：

；

其中，为目标温度值，为控制值，为扰动值，为第一传递函数运算器的表达函数，为第一时间滞后运算器的表达函数。

S102、针对控制值，获取控制值经过无时间滞后影响的第一输出值。

具体而言，控制值经过正第二传递函数运算器104得到第一输出值。换而言之，S102包括下述公式：

；

其中，为第一输出值，为控制值，为第二传递函数运算器的表达函数。

S103、根据第一输出值和目标温度值，获取控制值对应的预估值。

具体而言，目标温度值和通过第二时间滞后单元105的第一输出值通过除法运算器106的输出值，该输出值与第一输出值通过乘法运算器107得到预估值。具体而言，S103包括下述公式：

；

；

；

其中，为预估值。

增益预估控制系统是为了克服相关技术中simth预估控制系统完全依赖于被控对象数学模型的缺陷而提出。被控制过程输出，与控制作用（也即控制值）相比，滞后时间，而本申请提出的增益预估系统输出等效经过无时滞环节通道，所以预估值的时域与控制作用同步。因此，增益预估控制系统有效解决了控制作用与系统输出（目标温度值和预估值）不同步的问题。

以及，由于simth控制预估模型完全取决于模拟被控制过程特性的精确程度，而本申请提出的增益预估控制系统通过乘法运算器与除法运算器后，第二传递函数运算器被抵消掉。因此，本申请提出的增益预估控制系统降低了对模型精确程度的依赖性。

在一个实施例中，如图3所示，为本申请实施例提供的一种温度控制系统的结构示意图，该结构示意图包括：增益预估控制系统205、第二比较器201、第三比较器203、第一比例运算器204、第二比例运算器206、模糊控制器202、线性状态观测器207。

下述为图3所示温度控制系统的连接关系：

第二比较器201包括第一输入端，第二比较器201的负反馈输入端与线性状态观测器207的第一输出端相连，第二比较器201的输出端与模糊控制器202的第一输入端相连；

模糊控制器202的的第二输入端与线性状态观测器207的第二输出端相连，模糊控制器202的输出端与第三比较器203的第一输入端相连；

第三比较器203的负反馈输入端与线性状态观测器207的第三输出端相连，第三比较器203的输出端与第一比例运算器204的输入端相连；

第一比例运算器204的第一输出端与增益预估控制系统205相连，第一比例运算器204的第二输出端与第二比例运算器206的输入端相连；

第二比例运算器206的输出端与线性状态观测器207的第一输入端相连，线性状态观测器207的第二输入端与增益预估控制系统205相连。

下述为图3所示温度控制系统的输入值和输入值：

第二比较器201，用于通过第二比较器201的第一输入端接收预设温度值；

第三比较器203，用于通过第三比较器203的输入端接收来自模糊控制器202的预设温度值对应的控制值；

增益预估控制系统205，用于接收控制值，输出目标温度值和预估值；其中，预估值和目标温度值用于指示控制值的调整，以实现目标温度值与预设温度值相似。

在一个实施例中，如图4所示，为本申请实施例提供的一种温度控制系统的结构示意图，该结构示意图包括：第一比较器101、第一传递函数运算器102、第二传递函数运算器104、第一时间滞后运算器103、第二时间滞后运算器105、除法运算器106和乘法运算器107、第二比较器201、第三比较器203、第一比例运算器204、第二比例运算器206、模糊控制器202、线性状态观测器207。

第一比较器101、第一传递函数运算器102、第二传递函数运算器104、第一时间滞后运算器103、第二时间滞后运算器105、除法运算器106和乘法运算器107的连接关系图1所示，此处不再赘述。

第一比例运算器204的第一输出端与增益预估控制系统包括的第一比较器101的第二输入端相连，线性状态观测器207的第二输入端与增益预估控制系统包括的乘法运算器107的输出端相连。

第一比较器202，具体用于通过第一比较器的第二输入端接收来自第一比例运算器的控制值。

乘法运算器107，具体用于通过乘法运算器107的输出端向线性状态观测器207输入预估值。

举例来说，本申请的温度控制系统应用于金属冶炼的场合，该场合需要控制反应釜的温度在200±5℃，基于该场合初步建立包括第一传递函数和第二传递函数的数学模型，其中，控制值为该数学模型对应的作用值，例如反应釜中金属液体的流速，预设温度值；当控制值时，输入，基于图3或图4所示的温度控制系统得到目标温度值，则调整，直至目标温度值，也即完成对控制值的调整，基于该控制值对应的反应釜中金属液体的流速，实现对反应釜的温度控制在200±5℃，从而实现温度控制。

在一个实施例中，如图5所示，为本申请实施例提供的一种增益预估控制方法，该方法可依赖于计算机程序实现，可运行于基于冯诺依曼体系的增益预估控制装置上。该计算机程序可集成在应用中，也可作为独立的工具类应用运行。

具体而言，该温度控制方法包括下述步骤：

S201、获取预设温度值对应的第二输出值，获取第二输出值经过比例控制影响的控制值；

基于图3或图4所示的温度控制系统，获取预设温度值通过第二比较器201、模糊控制器202的第二输出值，进一步获取第二输出值经过第一比例运算器204的控制值。

S202、将控制值输入至增益预估系统，获取目标温度值和预估值；

将控制值输入至增益预估系统205，获取目标温度值和预估值，S202的具体步骤参见图1所示增益预估控制系统和图4所示的温度控制系统，以及图2所示的增益预估方法，此处不再赘述。

S203、将第二输出值和预估值输入至线性状态观测器，获取三个估计值；

将经过第一比例运算器204和第二比例运算器206的第二输出值还原，进一步将第二输出值和预估值输入至线性状态观测器207，获取三个估计值。三个估计值包括第一估计值

、第二估计值和第三估计值，线性状态观测值包括下述公式：

；

l₁、l₂、l₃分别为线性状态观测器的第一增益值、第二增益值、第三增益值。

由于增益预估控制系统输出的预估值包括了控制值和扰动值的全部信息，因此可以作为线性状态观测器的输入值。根据上述公式，也即是y的估计值，是的估计值，是f的估计值，其中， 。

S204、获取经过三个估计值影响的控制值，将影响后的控制值输入至增益预估控制系统，获取影响后的控制值对应的目标温度值；

如图3或图4所示的温度控制系统，第一估计值和第二估计值作用于模糊控制器202，从而使模糊控制器202输出第二输出值，也即第二输出值受第一估计值和第二估计值影响。

模糊控制器202以偏差（给定值与线性状态观测器的输出之差e）和偏差导数de即为输入，为模糊控制器输出。其中，模糊控制器利用系统阶跃响应确定模糊控制器输出论域范围[L₁，L₂]；e论域范围为[L₃，L₄]；de论域范围为[L₅，L₆]。当误差大或较大时，模糊控制量的选择应以消除误差为主，当误差较小而误差变化率较大时，模糊控制量的选择应以系统稳定防止超调为主等原则和实际情况以及专家经验生成的模糊规则。

进一步的，经过第三估计值和第二输出值影响的控制值u包括下述公式：

；

其中，b₀是增益控制值。

将被三个估计值影响的控制值u输入至增益预估控制系统205。

S205、调整控制值，重复上述步骤，直至目标温度值与预设温度值相似。

调整控制值，重复获取估计值以及被估计值影响的控制值，直至目标温度值与预设温度值相似。举例来说，本申请的温度控制系统应用于金属冶炼的场合，该场合需要控制反应釜的温度在200±5℃，基于该场合初步建立包括第一传递函数和第二传递函数的数学模型，其中，控制值为该数学模型对应的作用值，例如反应釜中金属液体的流速，预设温度值；当控制值时，输入，基于图3或图4所示的温度控制系统和图5所示的温度控制方法，得到目标温度值，则调整，直至目标温度值，也即完成对控制值的调整。

本申请通过一种温度控制系统和温度控制方法，有效解决了相关技术中控制值和系统输出不同步的问题，也即降低了时间滞后在控制系统中的影响，以及通过乘法运算器和除法运算器降低了对精确数学模型的依赖，通过模糊控制器的模糊控制算法避免了非线性状态误差反馈，从而实现参数的在线调整。

下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

请参见图6，其示出了本申请一个示例性实施例提供的增益预估控制装置的结构示意图。该增益预估控制装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为装置的全部或一部分。该增益预估控制装置包括目标温度模块601、第一输出模块602、预估控制模块603。

目标温度模块601，用于针对控制值，获取所述控制值经过扰动和时间滞后影响的目标温度值；

第一输出模块602，用于针对所述控制值，获取所述控制值经过无时间滞后影响的第一输出值；

预估控制模块603，用于根据所述第一输出值和所述目标温度值，获取所述控制值对应的预估值；其中，所述预估值和所述目标温度值用于对所述控制值进行增益预估控制。

本申请提出的增益预估装置有效解决了控制作用与系统输出不同步的问题，以及降低了对数学模型精确程度的依赖性。

需要说明的是，上述实施例提供的增益预估控制装置在执行增益预估控制方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的增益预估控制装置与增益预估控制方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

请参见图7，其示出了本申请一个示例性实施例提供的温度控制装置的结构示意图。该温度控制装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为装置的全部或一部分。该温度控制装置包括第一获取模块701、增益预估模块702、估计获取模块703、第二获取模块704、调整目标模块705。

第一获取模块701，用于获取预设温度值对应的第二输出值，获取所述第二输出值经过比例控制影响的控制值；

增益预估模块702，用于将所述控制值输入至所述增益预估系统，获取目标温度值和预估值；

估计获取模块703，用于将所述第二输出值和所述预估值输入至线性状态观测器，获取三个估计值；

第二获取模块704，用于获取经过所述三个估计值影响的控制值，将所述影响后的控制值输入至所述增益预估控制系统，获取所述影响后的控制值对应的目标温度值；

调整目标模块705，用于调整所述控制值，重复上述步骤，直至所述目标温度值与所述预设温度值相似。

本申请提出一种温度控制装置，有效解决了相关技术中控制值和系统输出不同步的问题，也即降低了时间滞后在控制系统中的影响，以及通过乘法运算器和除法运算器降低了对精确数学模型的依赖，避免了非线性状态误差反馈，从而实现参数的在线调整。

需要说明的是，上述实施例提供的温度控制装置在执行温度控制方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的温度控制装置与温度控制方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质可以存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如上述图1-图6所示实施例的所述增益预估控制方法或温度控制方法，具体执行过程可以参见图1-图6所示实施例的具体说明，在此不进行赘述。

本申请还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行如上述图1-图6所示实施例的所述增益预估控制方法或温度控制方法，具体执行过程可以参见图1-图6所示实施例的具体说明，在此不进行赘述。

请参见图8，为本申请实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图8所示，所述电子设备800可以包括：至少一个处理器801，至少一个网络接口804，用户接口803，存储器805，至少一个通信总线802。

其中，通信总线802用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口803可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口803还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口804可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。

其中，处理器801可以包括一个或者多个处理核心。处理器801利用各种接口和线路连接整个服务器800内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器805内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器805内的数据，执行服务器800的各种功能和处理数据。可选的，处理器801可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（ProgrammableLogic Array，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器801可集成中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU）、图像处理器（Graphics Processing Unit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器801中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器805可以包括随机存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory）。可选的，该存储器805包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器805可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器805可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器805可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器801的存储装置。如图8所示，作为一种计算机存储介质的存储器805中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及图像来源追踪应用程序。

在一个实施例中，在图8所示的电子设备800中，用户接口803主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器801可以用于调用存储器805中存储的增益预估控制应用程序，并具体执行以下操作：

针对控制值，获取所述控制值经过扰动和时间滞后影响的目标温度值；

针对所述控制值，获取所述控制值经过无时间滞后影响的第一输出值；

根据所述第一输出值和所述目标温度值，获取所述控制值对应的预估值；其中，所述预估值和所述目标温度值用于对所述控制值进行增益预估控制。

在另一个实施例中，在图8所示的电子设备800中，用户接口803主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器801可以用于调用存储器805中存储的温度控制应用程序，并具体执行以下操作：

获取预设温度值对应的第二输出值，获取所述第二输出值经过比例控制影响的控制值；

将所述控制值输入至所述增益预估系统，获取目标温度值和预估值；

将所述第二输出值和所述预估值输入至线性状态观测器，获取三个估计值；

获取经过所述三个估计值影响的控制值，将所述影响后的控制值输入至所述增益预估控制系统，获取所述影响后的控制值对应的目标温度值；

调整所述控制值，重复上述步骤，直至所述目标温度值与所述预设温度值相似。

本申请有效解决了相关技术中控制值和系统输出不同步的问题，也即降低了时间滞后在控制系统中的影响，以及通过乘法运算器和除法运算器降低了对精确数学模型的依赖；本申请具有强抗干扰性，避免了非线性状态误差反馈，从而实现参数的在线调整。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。