本發(fā)明涉及一種氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱方法及裝置，屬于氣溶膠生成裝置控制。

背景技術(shù)：

1、各國對卷煙管制逐漸加強(qiáng)，以及人們越來越重視健康，近年來出現(xiàn)了一類用于加熱卷煙的氣溶膠生成裝置越來越受歡迎。其主要是通過霧化等手段，將煙草中的尼古丁等物質(zhì)變成蒸汽后，讓用戶吸食的一種產(chǎn)品。在加熱卷煙技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)中，實(shí)現(xiàn)高精度溫度控制不僅是技術(shù)層面的突破，更是對消費(fèi)者體驗(yàn)深度理解的體現(xiàn)。為了能夠確保每一口煙氣的口感、香氣和尼古丁傳輸量保持高度一致性，各類現(xiàn)有技術(shù)不斷嘗試提升溫度傳感器的測量精度和控制精度，以期從給予消費(fèi)者穩(wěn)定、滿意的品吸體驗(yàn)。盡管現(xiàn)有技術(shù)在加熱煙具的溫度控制方面取得了一定的進(jìn)展，但它們通常依賴于固定的加熱曲線，缺乏對不同煙草特性和實(shí)際使用環(huán)境狀態(tài)條件的適應(yīng)性。

2、然而，這些現(xiàn)有技術(shù)忽視了四個(gè)基本問題：

3、第一，目前氣溶膠生成裝置的溫度控制曲線都是某款加熱卷煙在某款氣溶膠生成裝置上基于常規(guī)環(huán)境（25℃室溫）下依靠人工抽吸逐漸摸索出的一條較佳的加熱曲線，一旦一種氣溶膠生成裝置換一種煙支，或者一種煙支換一種氣溶膠生成裝置，就需要重新摸索出一條新的加熱曲線。

4、第二，氣溶膠生成裝置控制對象始終是鄰近加熱器的溫度傳感器的溫度，而非加熱卷煙煙草段的實(shí)際溫度，對于使用過程中加熱器連同溫度傳感器均被直接插入煙草段的中心氣溶膠生成裝置來說，溫度傳感器與煙草段已經(jīng)十分接近，但仍會存在10℃以上的溫度差；對于周向氣溶膠生成裝置來說，由于煙草段在圓筒形加熱器內(nèi)部，而溫度傳感器往往貼附在圓筒形加熱器外部，所以會有更大的溫度差，有的甚至超過30℃。所以一旦煙具拿到特殊環(huán)境（北方冬天或是南方夏天），會導(dǎo)致溫度傳感器的溫度與煙草實(shí)際溫度的偏差發(fā)生較大波動，從而使得常規(guī)環(huán)境人工摸索出的較佳加熱曲線在實(shí)際使用中并非較佳加熱曲線。

5、第三，目前常用的單環(huán)pid控制均基于加熱器溫度等于溫度傳感器溫度的假設(shè)，導(dǎo)致實(shí)際加熱過程中的溫度時(shí)序曲線波動幅度較大。

6、第四，目前大部分加熱煙具由于存儲空間限制，只能存儲一兩種加熱控制曲線以匹配一兩款加熱卷煙，無法適用于新開發(fā)的加熱卷煙；也有通過互聯(lián)網(wǎng)獲取加熱控制曲線的提案，但由于無線模塊成本、穩(wěn)定性等問題目前尚無法產(chǎn)品化。

7、因此，需要針對上述四個(gè)基本問題開展研究，找出一種更為科學(xué)的氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱方法及裝置，并加以更加精準(zhǔn)的進(jìn)行溫度控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱方法及裝置。

2、為達(dá)到上述目的/為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱方法，所述氣溶膠生成系統(tǒng)包括氣溶膠生成裝置和通過所述氣溶膠生成裝置進(jìn)行加熱以生成氣溶膠的氣溶膠生成制品，所述氣溶膠生成裝置包括殼體、加熱體、電源、主控電路和第一傳感器組，所述第一傳感器組包括第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述殼體界定用于接納所述氣溶膠生成基質(zhì)的加熱腔室，所述加熱體位于在所述加熱腔室中并可與接納的所述氣溶膠生成基質(zhì)熱接觸，所述第一溫度傳感器相對于所述氣溶膠生成基質(zhì)更靠近所述加熱體，所述第二溫度傳感器相對于所述加熱體更靠近所述殼體外表面；

4、所述主控電路被配置為控制氣溶膠生成裝置按照以下步驟加熱所述氣溶膠生成基質(zhì)：

5、獲取所述氣溶膠生成基質(zhì)的理想加熱溫度；

6、獲取所述第一溫度傳感器實(shí)際溫度和所述第二溫度傳感器實(shí)際溫度；

7、將第一溫度傳感器實(shí)際溫度和第二溫度傳感器實(shí)際溫度輸入預(yù)先構(gòu)建的氣溶膠生成基質(zhì)實(shí)際溫度獲取模型，獲得氣溶膠生成基質(zhì)實(shí)際溫度；

8、根據(jù)所述氣溶膠生成基質(zhì)實(shí)際溫度和所述理想加熱溫度控制所述電源向所述加熱體傳輸電能

9、進(jìn)一步的，所述理想加熱溫度由所述主控電路根據(jù)當(dāng)前時(shí)序和所述氣溶膠生成基質(zhì)的理想溫度時(shí)序曲線確定。

10、進(jìn)一步的，所述理想溫度時(shí)序曲線由所述主控電路根據(jù)至少包括所述氣溶膠生成基質(zhì)的理想預(yù)熱時(shí)間、理想預(yù)熱溫度、理想加熱時(shí)間和理想加熱溫度的所述氣溶膠生成基質(zhì)的理想加熱特征信息確定。

11、進(jìn)一步的，所述理想加熱特征信息存儲在所述主控電路內(nèi)；

12、所述理想加熱特征信息由使用者輸入所述主控電路；

13、所述理想加熱特征信息由所述主控電路通過網(wǎng)絡(luò)獲?。?/p>

14、所述理想加熱特征信息由所述主控電路從所述近場傳輸獲取；或

15、所述理想加熱特征信息由所述主控電路從所述氣溶膠生成制品或所述氣溶膠生成制品的包裝上獲取。

16、進(jìn)一步的，所述主控電路控制所述電源向所述加熱體傳輸電能的方式為雙環(huán)控制，所述雙環(huán)控制的外環(huán)為氣溶膠生成基質(zhì)實(shí)際溫度環(huán)，所述雙環(huán)控制的內(nèi)環(huán)為氣溶膠生成基質(zhì)實(shí)際溫度變化率環(huán)，所述內(nèi)環(huán)采用pi控制，所述內(nèi)環(huán)的反饋采用普通微分器或跟蹤微分器。

17、一種氣溶膠生成裝置，包括殼體、加熱體、電源、主控電路和第一傳感器組，所述主控電路包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面所述的加熱方法的步驟。

18、一種氣溶膠生成基質(zhì)實(shí)際溫度的獲取方法，基于第一方面所述的氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱方法，包括：

19、獲取多組包括第一溫度傳感器測試溫度、第二溫度傳感器測試溫度和氣溶膠生成基質(zhì)測試溫度的測試數(shù)據(jù)組；

20、以所述測試數(shù)據(jù)組對為訓(xùn)練樣本，氣溶膠生成基質(zhì)實(shí)際溫度為目標(biāo)，進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，構(gòu)建氣溶膠生成基質(zhì)實(shí)際溫度獲取模型；

21、將第一溫度傳感器實(shí)際溫度和第二溫度傳感器實(shí)際溫度輸入所述氣溶膠生成基質(zhì)實(shí)際溫度獲取模型，獲得所述氣溶膠生成基質(zhì)實(shí)際溫度。

22、進(jìn)一步的，還包括濕度傳感器，所述測試數(shù)據(jù)組還包括濕度傳感器測試濕度。

23、進(jìn)一步的，在構(gòu)建氣溶膠生成基質(zhì)實(shí)際溫度獲取模型后還包括：通過超參數(shù)調(diào)優(yōu)、模型集成和模型剪枝優(yōu)化所述氣溶膠生成基質(zhì)實(shí)際溫度獲取模型；

24、所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器的位置由模型剪枝后的第一測試用熱電偶組中的部分剩余測試用熱電偶的位置確定。

25、進(jìn)一步的，所述測試數(shù)據(jù)組還包括時(shí)序信息以及所述第一溫度傳感器測試溫度、所述第二溫度傳感器測試溫度、傳感器測試濕度和/或所述氣溶膠生成基質(zhì)測試溫度的導(dǎo)數(shù)信息。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

27、本發(fā)明構(gòu)建了一套高度集成與智能化的解決方案，通過有效部署溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)捕捉煙具多個(gè)位置溫度信息以獲取煙草本身實(shí)時(shí)溫度變化，為精確控制奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。未來在研發(fā)加熱卷煙最佳加熱曲線時(shí)，可以將研究煙草本身的最佳加熱曲線與研究煙具如何測量煙草本身溫度分離，避免了任意煙支和煙具組合都需要重新摸索最佳加熱曲線困境，大大提升了研發(fā)效率和質(zhì)量。對于任意煙支，只需要獲取其煙草本身的最佳加熱曲線后，氣溶膠生成裝置便可在自動控制加熱器進(jìn)行運(yùn)作，使得煙草實(shí)際加熱溫度按照該加熱曲線加熱。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠根據(jù)煙草的實(shí)際溫度動態(tài)調(diào)整加熱策略，從而提高煙草加熱的均勻性和效率。同時(shí)，可以將最佳加熱曲線壓縮為理想加熱特征信息，從而降低了需要傳輸?shù)男畔⒘?，便于煙具在無互聯(lián)網(wǎng)的條件下（例如戶外探險(xiǎn)等）也能夠根據(jù)加熱卷煙或其包裝上的信息迅速調(diào)整加熱方式以適應(yīng)各類加熱煙支。

29、通過算法優(yōu)化及代碼層面精簡，去除冗余代碼，在一定的溫控精度下大幅度降低了處理器和存儲器的負(fù)載和功耗。這些綜合的優(yōu)化措施能夠有效地提升系統(tǒng)的能效比，延長嵌入式氣溶膠生成裝置的續(xù)航時(shí)間，降低了產(chǎn)品硬件成本。

30、此外，溫度傳感器和濕度傳感器的具體位置是通過對人工智能模型剪枝獲得的，可以更加精準(zhǔn)反應(yīng)煙草實(shí)際溫度，并且pid雙環(huán)控制可以使得可以對加熱器功率進(jìn)行更為精準(zhǔn)的調(diào)控，使其迅速逼近煙草最佳加熱溫度。