環(huán)境實(shí)驗室溫、濕度模糊控制系統設計

模糊控制器選用雙輸人單輸出控制方式，以溫度誤差e和誤差變化率ec作為輸入變量，以u作為輸出變量。模糊子集為E=EC=U={NB，NM，NS，ZE，PS，PM，PB}={負大，負中，負小，零，正小，正中，正大)，其論域為：e=ec=u=[-3，3]={-3，-2，-1，0，1，2，3}。隸屬度函數采用三角分布函數，如圖3所示。

根據控制系統的輸入／輸出特性，以消除溫度偏差為控制目標，制訂控制規則如表1所示。

由模糊規則進(jìn)行推理可以得出模糊控制器語(yǔ)言規則的輸入輸出關(guān)系，其關(guān)系是一個(gè)非線(xiàn)性的關(guān)系曲面。當偏差較大時(shí)，控制量的變化應盡力使偏差迅速減??；當偏差較小時(shí)，除了要消除偏差外，還要考慮系統的穩定性，防止系統出現過(guò)沖，甚至引起系統振蕩。由隸屬度函數及規則表，使用Mamdani推理方法和面積重心法進(jìn)行清晰化，可得到控制查詢(xún)表。

對應輸出量U實(shí)際意義如表3所示。

注：√表示啟動(dòng)；×表示不啟動(dòng)
工作機理：依照模糊控制查詢(xún)表建立的二維常數數組，將輸入偏差E和偏差變化率EC量化到其基礎變量論域，作為數組的行和列實(shí)時(shí)檢索該查詢(xún)表，得到實(shí)時(shí)輸出U，依照輸出量U的實(shí)際意義控制加熱器或制冷器，從而驅使溫度穩定在設定值。