基于模糊控制的客車(chē)烘房溫控儀
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3．2 模糊推理
根據操作者手動(dòng)控制經(jīng)驗，本機采用以下形式制定規則，形如：“if A and B then C”?？傻贸?0條模糊語(yǔ)句構成的控制規則。本系統采用了最大最小推理法，運算流程為：對應某個(gè)控制規則，分析條件時(shí)，把當前規則中的，e和ec兩個(gè)隸屬度值的大小進(jìn)行比較，取小值。取小之后的值存放到名為“val”的變量中。條件檢測結束后，開(kāi)始估計結果，模糊控制函數通過(guò)比較“val”和當前輸出的參考輸出值來(lái)得出結果，取大值，作為的輸出值。一旦結果分析完畢，開(kāi)始一個(gè)新的規則查詢(xún)。通過(guò)遍歷規則基數組進(jìn)行估計，當遍歷完所有規則后相應的輸出被保存在相應的數組中，用來(lái)解模糊。
3．3 逆模糊化
對于單片機系統，考慮簡(jiǎn)化逆模糊處理的數學(xué)過(guò)程，解模糊化采用了重心法。溫度輸出控制為U，劃分為5個(gè)變量等級(PB，PS，O，NS，NB)，輸出U隸屬度函數采用單點(diǎn)法表示，每個(gè)輸出隸屬度函數用一個(gè)字節的單點(diǎn)值，存放在A(yíng)T93C66中，以此作為參數，調整系統的輸出。
3．4 模糊與積分混合控制
由于以上基本模糊控制器只考慮對象的輸出誤差和誤差變化率，相當于非線(xiàn)性PD調節器，加上其自身的多級繼電器特性，所以它在本質(zhì)上無(wú)法消除穩態(tài)余差，且易產(chǎn)生極限環(huán)振蕩。本系統加入了積分環(huán)節。
考慮本系統控制參數變化范圍不大，可采用雙模態(tài)分段控制算法進(jìn)行控制，即當偏差大于某個(gè)閾值時(shí)用模糊控制，以提高系統阻尼性能，減小響應超調。偏差在小于某閾值時(shí)，引入積分環(huán)節。一般應在系統進(jìn)入“穩態(tài)”后加入積分器。
積分環(huán)節的引入，不僅要考慮引入的結構方式，還應該考慮引入的時(shí)機，因為常規積分控制作用有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，就是積分作用的滯后效應。在偏差向著(zhù)減小方向變化時(shí)，引入積分，對系統的動(dòng)態(tài)品質(zhì)不利，容易產(chǎn)生小范圍的持續振蕩和積分飽和現象，這些實(shí)質(zhì)上都是由于加入的時(shí)機不恰當造成的。針對常規積分控制作用的上述缺陷及產(chǎn)生的根本原因，應在系統進(jìn)入“穩態(tài)”后加入積分器，可以根據偏差及偏差變化趨勢來(lái)改變積分器的作用，僅當在偏差向著(zhù)增大方向變化時(shí)，積分起作用，抑制偏差繼續增大，并可改善穩定性能。模糊積分引入方式見(jiàn)圖3，是由一常規積分器與二維模糊控制器相關(guān)聯(lián)構成。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/163390.htm
常規積分控制器輸出Ui=KI∑ei和二維模糊控制器輸出Uf相疊加，作為其總輸出，即：Un=Ui+Uf，因引入了積分環(huán)節，本控制器可消除穩態(tài)誤差，消除極限環(huán)震蕩。
4 結 語(yǔ)
本溫度控制系統結構簡(jiǎn)單，使用的主要芯片為AT89C55WD，ICL7135，AT93C66，CD4512。軟件實(shí)現容易、編程量小、控制精度高、性能穩定。由于采用在系統可編程技術(shù)的單片機，該系統可在正常工作下進(jìn)行調試，只需設定不同的參數，即可應用于不同的工作環(huán)境。該溫控儀樣機在揚州亞星客車(chē)烘房做了試驗，結果表明可在一定程度上提高產(chǎn)品的涂裝表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
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