基于A(yíng)T89S52單片機的雙模糊溫度控制器設計

2.2 雙模糊控制策略

考慮溫度控制的特點(diǎn)， 將誤差e、變化率ec 及輸出量u的論域設為[-6，6]，將其量化為13 個(gè)等級，并分別為誤差e、變化率ec、輸出量u 選取7 個(gè)語(yǔ)言值，即{NL，NM，NS，ZO，PS，PM，PL}。三者的隸屬度函數均采用梯形分布[5]，如圖3 所示。根據對工業(yè)過(guò)程控制的經(jīng)驗總結，制定相應的模糊控制規則表如表1 所示。

為提高系統的實(shí)時(shí)響應速度，事先根據模糊控制規則表及語(yǔ)言變量賦值表， 離線(xiàn)計算出模糊控制總表如表2 所示，該表經(jīng)嚴格的實(shí)踐檢驗和反復修改后存放在單片機的程序存儲器中。然后根據輸入量e 及ec 在不同工作狀態(tài)的實(shí)際變化范圍及其論域，計算出量化因子Ke1、Kec1和Ke2、Kec2，并確定出比例因子Ku1和Ku2。實(shí)際控制時(shí)，模糊控制器把系統在不同工作狀態(tài)下的輸入量e 及ec 分別乘以相應的Ke、Kec，并量化到輸入量的語(yǔ)言變量論域中，再根據量化的結果與模糊控制總表進(jìn)行比較，通過(guò)查表程序得到所需的輸出量U，最后乘以Ku，得到系統在不同工作狀態(tài)下的實(shí)際輸出控制量u。

3 控制器軟件設計

雙模糊溫度控制器的軟件采用模塊化設計思想，主要包括主程序、溫度采集程序、鍵盤(pán)/顯示控制程序、模糊控制算法程序等。下面主要給出主程序及模糊控制算法程序流程圖，分別如圖4、圖5 所示[6]。

4 結束語(yǔ)

文中提出的以單片機為控制核心的雙模糊溫度控制器，是以比例因子自整定模糊控制理論為基礎，根據系統誤差大小利用兩個(gè)系統因子不同的模糊控制器分別進(jìn)行溫度控制。結構簡(jiǎn)單、易于實(shí)現、適應力強，可較大提高穩態(tài)精度，對于溫度控制可以達到很好的控制效果，可廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)中。