[发明专利]一种基于BAS-BP神经网络的加热烟具释热量控制方法

说明书

本发明提供一种基于BAS‑BP神经网络的加热烟具释热量控制方法，涉及加热烟具技术领域，包括以下步骤：烟具内有烟支插入时，获取交互模块输入的控制参数；功率驱动模块对加热元件进行预热，释热量检测模块采集加热元件的实时释热量；得到释热量差值；释热量差值不大于释热量阈值时，PID控制模块控制加热元件的输出功率；根据实时释热量差值，输出控制模块控制加热元件的输出功率，使得实时释热量达到目标释热量，获取最优输出功率。本发明可以通过测试和控制加热元件的释热量来实现烟支的加热，引入BAS算法避免初始权值陷入局部最优，并通过BP神经网络实现最佳组合的PID控制，最终烟具加热的控制精度高、稳定性高、响应速度快。

技术领域

本发明涉及加热烟具技术领域，尤其是，本发明涉及一种基于BAS-BP神经网络的加热烟具释热量控制方法。

背景技术

加热烟具关键的技术点之一在于加热控制系统的稳定性，在加热烟具中，加热控制系统的稳定性直接影响着被烘烤烟支的烟气成分以及抽吸口感的好坏。一个好的加热控制系统可以实现对发热丝（电阻）释热量的控制，避免加热时释热量较大将烟支成分烧糊，也可避免释热量较小时导致烟支成分加热不充分，从而得到更加丰富的细节，使抽吸口感更细腻。

国内多数电加热不燃烧新型卷烟的加热系统是通过控制加热元件上的温度来实现的，例如中国专利发明专利CN107095343A公开一种电子烟具的加热方法，包括以下步骤：步骤一、吸烟前第一加热装置的预热阶段，步骤二、吸烟前第二加热装置的预热阶段，步骤三、吸烟时保温阶段，步骤四、暂停吸烟时保温阶段，步骤五、结束吸烟阶段；其有益效果是，该方法同时对烟草芯外壁部和流经烟草芯内部的空气进行预加热，且第一加热装置快速升温并超过正常加热温度，使得热量可以快速均匀地传递到烟草芯内部，预热的时间短，用户可以较快地进入吸烟状态；吸烟时两个加热装置可以调节电压以保持恒温加热，确保单位时间内产生的烟雾量充足使用户可以畅快吸烟，而暂停吸烟时又可调节电压保持恒温加热避免温度升高导致烟草芯内的烟草烤焦而产生焦味。

但是上述加热方法依然存在以下缺点：加热元件上的温度分布并不均匀，以单一温度来表征整个加热元件的加热性能会导致大多烟具均存在温度波动较大，加热烟支不均匀，抽吸口感波动较大的问题。

因此为了解决所述问题，设计一种合理高效的基于BAS-BP神经网络的加热烟具释热量控制方法对我们来说是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可基于BAS-BP神经网络的加热烟具释热量控制方法，可以通过测试和控制加热元件的释热量来实现烟支的加热，引入BAS算法优化BP神经网络的加权系数初值，避免初始权值陷入局部最优，并通过BP神经网络，对系统性能的学习来实现具有最佳组合的PID控制，最终烟具加热的控制精度高、稳定性高、响应速度快。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：

一种基于BAS-BP神经网络的加热烟具释热量控制方法，适用于一种加热烟具释热量控制系统，包括电源模块、MCU主控芯片、输出控制模块，功率驱动模块、释热量检测模块、交互模块以及加热元件，所述电源模块与所述MCU主控芯片相连，所述MCU主控芯片包括比较决策模块、循环执行模块、转换开关模块以及PID控制模块；所述释热量检测模块和交互模块均与所述比较决策模块相连；所述循环执行模块与比较决策模块相连接；所述转换开关模块与比较决策模块相连；所述PID控制模块与转换开关模块相连；所述输出控制模块与PID控制模块相连；所述功率驱动模块与所述输出控制模块相连；所述释热量检测模块与加热元件相连；所述交互模块与电源模块相连；所述加热元件与功率驱动模块相连，方法包括以下步骤：

S1：加热烟具释热量控制系统连接完毕之后，判断烟具内是否有烟支插入；若有烟支插入则执行步骤S2；反之则不执行操作；

S2：MCU主控芯片获取交互模块输入的控制参数，控制参数包括目标释热量和释热量阈值；

S3：功率驱动模块对加热元件进行预热，使用释热量检测模块采集加热元件的实时释热量并反馈到MCU主控芯片中；