一种电解水制氢的温度控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及电解制氢控制，尤其涉及一种电解水制氢的温度控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、制氢是一项重要的能源技术，因为氢气是一种清洁、高效的燃料，可以用于发电、交通等领域。在电解水的过程中，温度的控制对于实现高效、稳定的制氢至关重要，恰当合适的制氢温度可以显著提高氢气的产量和纯度，因此如何适当控制电解水制氢的温度至关重要。

2、现有技术中，对电解水的温度控制算法主要是pid控制算法，pid算法需要采集实时的温度值和目标温度值，然后根据实时的温度值和目标温度值之间的误差来对实时的温度值进行控制，将实时的温度值调整至目标温度值。

3、虽然现有技术中的pid控制算法简单易行，但该算法需要建立控制模型，依靠控制模型的程度较高且控制模型的控制参数固定，而在实际运行中电解环境会发生变化，而控制模型不能及时进行调整，从而很难满足高精度的温度控制需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种电解水制氢的温度控制方法、装置、设备及存储介质，用以解决电解水制氢采用pid算法控制温度时，控制模型不能随着电解环境的变化及时调整，从而无法满足高精度的温度控制需求的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种电解水制氢的温度控制方法，包括：

3、根据电解水实时温度和预设温度范围计算温度偏差和偏差变化率；

4、对温度偏差和偏差变化率进行模糊化处理得到模糊子集和隶属度；

5、根据模糊子集、隶属度和预设模糊规则库计算温度控制模糊值；

6、对温度控制模糊值去模糊化处理生成控制信号对电解水温度进行控制。

7、在一种可能的实现方式中，对温度偏差和偏差变化率进行模糊化处理得到模糊子集和隶属度，包括：

8、将温度偏差和偏差变化率划分为若干个模糊子集，并为每个模糊子集设置隶属度函数；

9、基于隶属度函数、温度偏差和偏差变化率计算每个模糊子集的隶属度。

10、在一种可能的实现方式中，将温度偏差和偏差变化率划分为若干个模糊子集，并为每个模糊子集设置隶属度函数，包括：

11、根据电解水历史数据和预设温度范围设置初始区间范围；

12、基于初始区间范围将温度偏差和偏差变化率划分为若干个模糊子集；

13、基于模糊子集确定隶属度函数的类型并计算隶属度函数的参数得到隶属度函数。

14、在一种可能的实现方式中，根据模糊子集、隶属度和预设模糊规则库计算温度控制模糊值，包括：

15、将模糊子集、隶属度与预设模糊规则库进行匹配确定目标模糊规则；

16、从目标模糊规则中提取对应的规则后件；

17、结合隶属度和规则后件进行计算得到温度控制模糊值。

18、在一种可能的实现方式中，将模糊子集、隶属度与预设模糊规则库进行匹配确定目标模糊规则，包括：

19、将模糊子集与预设模糊规则库中的所有模糊规则进行匹配计算匹配度；

20、将隶属度与满足匹配度阈值的模糊规则进行比较筛选出多条激活的模糊规则；

21、根据多条激活的模糊规则的隶属度进行筛选确定目标模糊规则。

22、在一种可能的实现方式中，结合隶属度和规则后件进行计算得到温度控制模糊值，包括：

23、根据隶属度为规则后件分配动态权重；

24、基于动态权重对规则后件进行合成得到温度控制模糊值。

25、在一种可能的实现方式中，对温度控制模糊值去模糊化处理生成控制信号对电解水温度进行控制，包括：

26、在温度控制模糊值中查找隶属度最大的元素；

27、根据隶属度最大的元素对应的数值生成控制信号；

28、将控制信号转换为预设格式信号对电解水温度进行控制。

29、第二方面，本发明还提供了一种电解水制氢的温度控制装置，包括：

30、偏差模块，用于根据电解水实时温度和预设温度范围计算温度偏差和偏差变化率；

31、模糊化模块，用于对温度偏差和偏差变化率进行模糊化处理得到模糊子集和隶属度；

32、计算模块，用于根据模糊子集、隶属度和预设模糊规则库计算温度控制模糊值；

33、控制模块，用于对温度控制模糊值去模糊化处理生成控制信号对电解水温度进行控制。

34、第三方面，本发明还提供了一种电解水制氢的温度控制设备，包括存储器和处理器，其中，

35、存储器，用于存储程序；

36、处理器，与存储器耦合，用于执行存储器中存储的程序，以实现上述任一种实现方式中的电解水制氢的温度控制方法中的步骤。

37、第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读取的程序或指令，程序或指令被处理器执行时，能够实现上述任一种实现方式中的电解水制氢的温度控制方法中的步骤。

38、本发明的有益效果是：本发明提供的一种电解水制氢的温度控制方法，对电解水实时温度和预设温度范围确定的温度偏差和偏差变化率进行模糊化处理得到模糊子集和隶属度，通过模糊子集和隶属度能够处理模糊性和不确定性，从而可以提高控制系统的精度、鲁棒性和适应性，同时简化了控制逻辑，根据模糊子集、隶属度和预设模糊规则库计算温度控制模糊值，将计算得到的温度控制模糊值去模糊化可以得到具体需要调整的温度，可以更准确地理解并响应环境发生的变化，从而生成控制信号以实现对电解水温度的精准控制。

技术特征：

1.一种电解水制氢的温度控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电解水制氢的温度控制方法，其特征在于，所述对所述温度偏差和所述偏差变化率进行模糊化处理得到模糊子集和隶属度，包括：

3.根据权利要求2所述的电解水制氢的温度控制方法，其特征在于，所述将所述温度偏差和所述偏差变化率划分为若干个模糊子集，并为每个所述模糊子集设置隶属度函数，包括：

4.根据权利要求1所述的电解水制氢的温度控制方法，其特征在于，所述根据所述模糊子集、所述隶属度和预设模糊规则库计算温度控制模糊值，包括：

5.根据权利要求4所述的电解水制氢的温度控制方法，其特征在于，所述将所述模糊子集、所述隶属度与所述预设模糊规则库进行匹配确定目标模糊规则，包括：

6.根据权利要求4所述的电解水制氢的温度控制方法，其特征在于，所述结合所述隶属度和所述规则后件进行计算得到所述温度控制模糊值，包括：

7.根据权利要求1所述的电解水制氢的温度控制方法，其特征在于，所述对所述温度控制模糊值去模糊化处理生成控制信号对电解水温度进行控制，包括：

8.一种电解水制氢的温度控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电解水制氢的温度控制设备，其特征在于，包括存储器和处理器，其中，

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机可读取的程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时，能够实现上述权利要求1至7中任一项所述电解水制氢的温度控制方法中的步骤。

技术总结本发明涉及一种电解水制氢的温度控制方法、装置、设备及存储介质，属于电解制氢控制技术领域，其中，该方法包括：根据电解水实时温度和预设温度范围计算温度偏差和偏差变化率；对所述温度偏差和所述偏差变化率进行模糊化处理得到模糊子集和隶属度；根据所述模糊子集、所述隶属度和预设模糊规则库计算温度控制模糊值；对所述温度控制模糊值去模糊化处理生成控制信号对电解水温度进行控制。本发明通过确定电解水实时温度和预设温度范围的温度偏差和偏差变化率进行模糊化处理得到模糊子集和隶属度，从而计算出温度控制模糊值生成控制信号，在电解环境发生变化后也能确定温度控制模糊值对电解水温度进行调整，实现对电解水温度的即时调整。技术研发人员：徐小薇,罗权,郁章涛,王文雍,张宝平,陈明轩,罗红超,邹圆受保护的技术使用者：三峡科技有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2