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基于模糊PID算法的中央空调温度控制系统设计_莫姣荣

基于模糊PID算法的中央空调温度控制系统设计_莫姣荣
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[4]戴佳,苗龙,陈斌.51单片机应用系统开发典型实例[M].北京.中国电力出版社,2005.

[5]马忠梅,籍顺心,张凯,等.单片机的C语言应用程序设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.

作者简介:

罗威,男,中北大学硕士研究生,研究方向:计算机测控系统与技术。

杨风,女,中北大学教授,研究方向:涡流检测技

术,PLC控制技术,智能电器可靠性及控制部分抗干扰技术。

刘德华,男,中北大学硕士研究生,研究方向:计算机测控系统与技术。

基于模糊PID算法的中央空调温度控制系统设计

广西城市职业学院 莫姣荣

【摘要】随着现代社会的不断发展,人们对于自身的生活水平有了更高的要求,其中人们对于中央空调的基本性能也有了更为实际的要求,例如中央空调的舒适程度、节能效果等等。本文现在就基于模糊PID算法的中央空调温度控制系统设计进行了简单的探讨,并提出了自己的意见及其建议。【关键词】中央空调;模糊PID算法;温度控制设计

空调的出现意味着人们的生活水平又上升到了另一个高度,人们对于物质的享受又进入了另一个阶段。在城市化步伐不断推进的今天,中央空调的使用是非常广泛的。

但是从节能效果方面分析,中央空调所需要消耗的能源远远大于其他类型的空调,为此,我们必须要从降低空调循环水系统的输配电耗这方面着手,从而降低中央空调的整个能源消耗。

一、中央空调的现状分析

现在,人们常见的重要空调的系统一般是由制冷机组、冷却水循环、冷冻谁循环、风机盘管和散热塔系统组成的,如图1所示,中央空调系统主要结构。其中,中央空调的重要耗能部位是压缩机、风机及其水泵。若是选用变频调速技术来维持室内温度温度,使人感觉舒适的话,能够节约大概30%的能源消耗。这样就是为什么中央空调选用变频调速技术来进行室内温控的原因之一。

在设计中央空调的冷冻水和冷却水系统时,一定要将原有的滞后性、惯性都考虑在内。其中,中央空调的控制难度非常多,如:

(一)缺乏确定的模型

一般情况下,被控过程的数学模型都是用来设计控制系统和整定调节器参数的,其中建模方式主要有 有机理建模和实验建模这2种方法。但是,现在存在的问题就是人类的认知能力不足,加上中央空调容易受到多方面的影响,复杂的物理问题很难全部用机理知识来解释其存在的规律,这样的问题在中央空调运作的各个环节中都存在,以至于难以对其建立模型。

(二)系统的非线性

实际系统中都存在程度不同的非线性问题。针对问题不严重的非线性,可以直接用线性系统来代替,这也是大众普遍可以接受的;针对问题较为严重的非线性问题时,就不能选用线性系统来代替,否则就极易出现数据偏差,所得出的结论也会截然不同。线性系统中有很多反馈信息的机制,能够减少控制系统对于对象模型的一种依赖。但这种方法的缺点就是回对被控对象产生延迟作用,这样就会使得反馈的信息难以及时的反映出来,最终还会导致PID控制器的输出难以跟上对象模型和扰动的变化。一般常用的PID控制器的控制效果不够明显;再者,一个比较耐用的PID控制器最起码需要有一个两自由度的控制器,在选用工程整定法来整定参数的时候,因为参数的控制之间本身存在耦合作用,所以一定要人工来进行不断的调试和实验,这样虽然能够保证质量,但是在某种方面又是降低了工作的效率。

要想解决存在的问题,就必须要设计人员不断的改进技术和PID控制方案,要尽快将智能控制加入到重要空调的控制中去,使之能够加快中央空调的安全运行。

二、模糊PID控制系统设计的方法研究在设计模糊PID控制系统时,其主要的工作就是要设计出较为合适的被控系统的模糊PID控制器,其任务主要有2个:一是要根据输入量的大小,选用PID控制器所设定好的模糊推理来得出PID参数;而是利用PID控制器来得出想要的PID参数及其输入量,从而计算出输出量的大小。

(一)模糊PID控制器的结构设计

在设计模糊PID控制的结构时,最主要的是要能够确定模糊控制器的输入模块和输出模块这两个重要工作。在输入模块的确定过程中,一般是根据模糊PID控制器的输入变量的个数来区分模糊PID控制为类搞死曲线,这是一条连续函数。因为模糊化函数在控制系统中扮演着比较重要的地位,在选定的过程中一定要能够按照实际的情况来不断试验,从而选择比较合适的。当模糊化函数已经选定时,就要确定输入量中每一个模糊自己的模糊函数的定义域,确保模糊子集的数目及其范围能够充满所有的输入了的论域,最终保证所有的输入量都能够对应到模糊函数中去。

(二)模糊PID控制规则设计

模糊PID控制中的重要部分是控制的规则,其中,该控制规则包括以下3个方面:

1.选择描述输入及其输出变量的词集

一般情况下,模糊PID控制器的控制规则一般就是表现出一组较为模糊的条件语句,而被称为变量词集的一般就是条件语句中描述的一些表示变量状态的某些词汇的集合。因此,选用较为日常话的语言来对此进行描述更有作用。所以,在描述模糊PID控制器中的输入和输出的变量状态时,会选用“大、中、小”这三个,然后再在这三个词汇中分别加上正负两个方向及其零状态,就总共有7个词汇,分别如下:

{负大、负中、负小、零、正小、正中、正大}

在编程过程中为了方便,也常常选用因为字母的缩写来表示,如下所示:

{NB、NM、NS、ZE、PS、PM、PB}2.定义模糊变量的模糊子集

图1 模糊子集的确定

定义模糊变量的子集用另外一种话说也就是要确定模糊自己隶属度函数曲线的状态。在

确定了隶属度函数取消的离散程度时,就能够确定有限个点上的隶属度,从而就构成了一个隶属变量的模糊子集。如图1所示,模糊子集的确定。从图中可以清楚的看出论域X中的元素x对于模糊变量A的隶属程度;同时也极易观察出在隶属函数已经确定之后,其模糊子集也就比较简单的确定出来了。

三、中央空调变频控制系统实现

如图2所示,中央空调冷却水机组控制系统结构图。这是根据系统全自动运行无人值守的设计思想进行的方案设计,如下详细说明:

图2 中央空调冷却水机组控制系统结构图

(一)可编程控制器的选型

可编程序控制器简称为PLC,其发展势头非常迅猛,其基本功能如下:

1.逻辑控制;

2.定时控制;

3.技术控制;

4.步进控制;

5.数据处理;

6.A/D、D/A控制;

7.通讯联网;

8.监控;

9.停电记忆

(二)中央空调冷水机组的PLC组态和硬件电路设计

针对冷却水的循环系统,可以通过一台交流变频器来实现控制冷却水泵。在冷却水循环过程中,因为回水和进水之间存在温度差,便于实现热量的交换,所以在对回水、进水之间的温度差进行调试时可以选用变频器来调速,从而达到节能和降低消耗这一目的。通过大量的实践证明,这也是较为简单合理的控制方法。

相对于冷的系统,要能够保证有出水压力,然后再根据回水稳定来及时调整冷冻水泵的平均功率。但是因为冷冻水自身的出水稳定恒定,就可以通过回水的温度高低来判断房间内的温度。若是回水温度较高,则房间内的温度也相对较高,这时候就要通过提高水泵的运行功率来对此进行控制,以达到回水温度的恒定,从而对整个室内温度进行一个合理的控制,保证房间内舒适的同时,还能够降低能源的消耗。

四、总结

中央空调的核心功能就是对冷水机组、水泵及其风机等等设备来进行一个合理有效的控制,并且,在不断的改进过程中我们可以发

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现,中央空调的系统是能够通过改良优化来实现的,同时还能够节约成本,保持安全稳定运行。虽然不同的空调系统的控制策略不尽相同,但是最后都是为满足末端负荷,提供舒适空气质量,有了这一要求,我们就能从如何更好的控制冷水机组及其它辅助设备,使整个系统运行更安全、自动化程序更高、能耗更低是

中央空调节能群控系统这一目的着手,对此进行不断改进,从而取得良好的效果。

参考文献

[1]张巍.模糊辨识与模糊控制在电厂中央空调系统中的应用研究[D].西安:西安建筑科技大学,2008.

[2]袁秀玲,鱼剑琳,黄东等.现代制冷空调理论应用与新

技术[M].西安:西安交通大学出版社,2009.

[3]方鹏.基于模糊PID 算法的中央空调温度控制系统设计[D].合肥:合肥工业大学,2009.

作者简介:莫姣荣 (1985—),女,广西南宁人,工程硕士,广西城市职业学院讲师,研究方向:电气控制。

企业活动策划管理系统设计

河南师范大学 徐晶晶

【摘要】随着我国社会经济的不断发展,大大小小的企业不断增加,企业活动成为了主流,是企业必不可少的一种文化。随之,活动策划成为了提高市场经济占有率的有效行为。如今,我们可以用计算机来代替以前的手工记录统计工作,利用计算机管理系统方便快捷地完成,有效的帮助管理者管理一切活动,大大提高了工作效率。本文就是针对企业活动策划设计了一款活动策划管理系统。【关键词】活动策划;企业管理;设计

1.引言

过去对信息管理的主要方式是基于文本、表格、等纸质的手工处理,而用手工进行企业活动的记录存在很多弊端,其中包括项目繁多,很多数据信息的管理,对于活动情况的统计和核实等往往采用人工进行。信息处理的工作量大,容易出错,容易丢失,还不易查阅。总的来说,缺乏系统,规范的信息管理手段。如今,我们处于信息技术发达的时代,应该利用我们手边的工具——计算机,来帮助我们有效的完成活动策划的信息管理。使用电子化的管理手段将是大趋势,建立一个企业活动策划管理系统是提高工作效率的有效手段,使活动管理工作规范化,系统化,程序化,提高信息处理的速度和准确性,能够及时,准确,有效的进行查询和修改等操作。

2.系统的可行性分析2.1 可行性研究

随着经济的不断发展,企业活动也越来越多,所以需要处理大量的管理信息,还要时刻更新策划管理信息,不断添加活动策划信息,时时刻刻都需要对企业活动的各种信息进行统计分析和查询,在特殊情况下还需要操作并修改相关数据。日常所需的数据量如此之大,企业运转的中间环节如此之多,使的原始的人工管理已无法对应这复杂的活动策划,这样就迫切的需要引进新的管理技术也变得愈加迫切,因此我们决定设计一个企业活动策划管理系统来解决这些问题,它实行了信息管理,可以提高管理水平和工作效率,同时也可以最大限度的减少手工操作带来的错误。况且在开发过程中,我们针对当前各个企业活动策划的特点和技术人员的实际水平,采用基于Windows图形的用户界面这一易学易用的操作环境,并配置好的人机界面可以面向各个知识层次的人们,使用户可以在经过短期的培训后完全掌握。

2.2 技术可行性分析

企业活动管理系统涉及到的技术因素有:管理系统的开发方法,网络和通信技术,构规划和技术设计,数据库设计,生命周期开发技术。

开发环境:Eclipse/MyEclipse、MySQL server5.0。因为该系统具有友好的人机互操作界面,操作人员只要进行少量的培训,系统的功能和使用方法就基本上能够掌握。

2.3 经济可行性分析

该系统带来的经济效益很明显,其最主要的表现就是减少了企业管理费用和人力开支,不仅节省了大量的时间,还为企业的各项决策提供了宝贵的资料,为企业带来巨大的经济效益。同时该系统可以提高企业管理效率,即提高了企业的经济效益,所以经济上完全是可行的。

2.4 操作可行性分析

本系统采用基于Windows的图形用户界面,而该系统是大家熟悉的操作系统,对于那些有一般的计算机知识的人员就可以轻松上手。而整个企业活动策划管理系统采用最友好的交互界面,简洁明了,不需要对数据库进行深入的了解,只需要对一些数据进行输入以及平时的日常维护就可以了。

综上所述,该系统的操作是可行的,开发该系统是可行的。和传统的管理模式相比,使用本系统毫无疑问的能够提高企业活动策划的运行效率,辅助提高决策管理水平。

3.系统的总体设计

3.1 系统的结构。如图1所示:

图1 系统总结构

3.2 系统的功能分析

系统主要分为四个模块:业务管理、查询管理、财务管理、基本信息管理。

(1)业务管理模块

业务管理模块,主要的功能就是管理企业活动的内容,相当于活动策划书。对活动的内容进行录入,修改,删除,查询。其中活动的内容有,活动的编号、活动的日期、活动的名称、活动的地点、客户名称、客户电话、活动金额、承办人以及货的商品明细、设备明细、费用明细等内容。这样,通过电子表格的形式,输入到计算机中,方便于录入和修改,保存的时间长久。

(2)查询管理模块

查询管理模块,主要的功能是用于查询活动的相关内容。其中有:按活动编号查询、按活动名称查询、按客户名称查询、按承办人查询四中查询活动信息的方式。管理员,可以根据不同的需要和情况进行活动内容的查询。方便快捷,能很快的查出想要的活动信息。

(3)财务管理模块

财务管理模块,主要的功能是管理活动财务方面的信息。其中包括:客户付款登记,欠款客户查看两大部分。可以方便有效的统计活动中的经费。

(4)基本信息管理模块

基本信息管理模块,主要的功能是对活动中一些信息的管理。其中包括:商品信息,设备信息,供商信息,客户信息。管理员可以对这些信息进行录入,修改,删除等操作。

3.3 数据库设计

数据库是管理系统的重要组成部分,数据库的设计必须将应用作为主导,建立能够充分反映活动策划管理业务的、统一的可方便管理的且可以共享的业务数据库,应该将完善版本管理机制作为重点。

根据功能模块的分析,设计本系统的数据库结构。在MySQL server5.0中建立数据库,系统中需要建立的数据表主要有活动内容信息表、商品信息表、设备信息表、供应商信息表、客户信息表、客户付款登记表等。活动内容信息表包括:活动编号ID,活动日期、名称、地点、金额,客户名称、电话,承办人,商品费用,设备费用,利润和成本。商品信息表包括:商品编号ID,商品名称,规格,类别,品牌,价格。设备信息表包括:设备编号ID,设备名称,规格,类别,品牌,价格。供应商信息表包括:供应商编号ID,供应商名称,联系人,电话,地址,开户行,账号。客户信息表包括:客户编号ID,客户名称,联系人,联系电话,联系地址。客户付款登记表包括:付款日期,付款编号ID,活动编号ID,客户名称,应付金额,实付金额,欠款金额,经办人。

4.结束语

本文主要探讨了企业活动策划管理系统的总体设计,简单分析了项目的背景和需求,概要介绍了系统总体设计的方案。本系统基本能够满足企业管理者在工作的需求。在当今社会,企业活动策划已经是各个企业必不可少的一个项目,所以企业活动策划管理系统对企业的发展和管理具有十分重要的意义。

参考文献

[1]郑阿奇.Java EE教程[M].清华大学出版社:2012.[2]张海藩.软件工程[M].清华大学出版社,2013.

[3]求是科技.Java信息管系统开发实例导航[M].人民邮电出版社,2005.

[4]明日科技.Java项目案例分析[M].清华大学出版社,2012.[5]王要武.管理系统开发[M].北京:电子工业出版社,2003.

模糊控制详细讲解实例

一、速度控制算法: 首先定义速度偏差-50 km/h ≤e (k )≤50km/h ,-20≤ec (i )= e (k )- e (k-1)≤20,阀值e swith =10km/h 设计思想:油门控制采用增量式PID 控制算法,刹车控制采用模糊控制算法,最后通过选择规则进行选择控制量输入。 选择规则: e (k )<0 ① e (k )>- e swith and throttlr_1≠0 选择油门控制 ② 否则:先将油门控制量置0,再选择刹车控制 0

模糊控制详细讲解实例之欧阳歌谷创作

一、速度控制算法: 欧阳歌谷(2021.02.01) 首先定义速度偏差-50 km/h≤e(k)≤50km/h,-20≤ec(i)=e(k)-e(k-1)≤20,阀值eswith=10km/h 设计思想:油门控制采用增量式PID控制算法,刹车控制采用模糊控制算法,最后通过选择规则进行选择控制量输入。 选择规则: e(k)<0 ①e(k)>-eswith and throttlr_1≠0 选择油门控制 ②否则:先将油门控制量置0,再选择刹车控制 0

E/EC和U取相同的隶属度函数即: 说明:边界选择钟形隶属度函数,中间选用三角形隶属度函数,图像略 实际EC和E输入值若超出论域范围,则取相应的端点值。 3.模糊控制规则 由隶属度函数可以得到语言值隶属度(通过图像直接可以看出)如下表: 表1:E/EC和U语言值隶属度向量表 设置模糊规则库如下表: 表2:模糊规则表 3.模糊推理 由模糊规则表3可以知道输入E与EC和输出U的模糊关系,这里我取两个例子做模糊推理如下: if (E is NB) and (EC is NM) then (U is PB) 那么他的模糊关系子矩阵为:

模糊控制的应用实例与分析

模糊控制的应用 学院实验学院 专业电子信息工程 姓名 指导教师___________ 日期20门年9月20日 在自动控制中,包括经典理论和现代控制理论中有一个共同的特点,即控制器的综合设计都要建立在被控对象准确的数学模型(如微分方程等)

的基础上,但是在实际工业生产中,很多系统的影响因素很多,十分复杂。建立精确的数学模型特别困难,甚至是不可能的。这种情况下,模糊控制的诞生就显得意头重大,模糊控制不用建立数学模型,根据实际系统的输入输出的结果数据,参考现场操作人员的运行经验,就可对系统进行实时控制。模糊控制实际上是一种非线性控制,从属于智能控制的范畴。现代控制系统中的的控制能方便地解决工业领域常见的非线性、时变、在滞后、强耦合、变结构、结束条件苛刻等复杂问题。可编程控制器以其高可靠性、编程方便、耐恶劣环境、功能强大等特性很好地解决了工业控制领域普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题,这两者的结合,可在实际工程中广泛应用。 所谓模糊控制,其定义是是以模糊数学作为理论基础,以人的控制经验作为控制的知识模型,以模糊集合、模糊语言变量以及模糊逻辑推理作为控制算法的一种控制。模糊控制具有以下突出特点: ⑴模糊控制是一种基于规则的控制,它直接采用语言型控制规则,出发点 是现场操作人员的控制经验或相关专家的知识,在设计中不需要建立被控对象的精确的数学模型,因而使得控制机理和策略易于接受与理解,设计简单,便于应用 ⑵由工业过程的定性认识出发,比较容易建立语言控制规则,因而模糊控 制对那些数学模型难以获取,动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常适用。

⑶基于模型的控制算法及系统设计方法,由于出发点和性能指标的不同, 容易导致较大差异;但一个系统语言控制规则却具有相对的独立性,利用这些控制规律间的模糊连接,容易找到折中的选择,使控制效果优于常规控制器。 ⑷模糊控制是基于启发性的知识及语言决策规则设计的,这有利于模拟人 工控制的过程和方法,增强控制系统的适应能力,使之具有一定的智能水平。 ⑸模糊控制系统的鲁棒性強,干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减 弱,尤其适合于非线性、时变及纯滞后系统的控制。 由于有着诸多优点,模糊理论在控制领域得到了广泛应用。下面我们就以下示例介绍模糊控制在实际中的应用: 电机调速控制系统见图1,模糊控制器的输入变量为实际转速与转速给定值之间的差值e及其变化率仝,输出变量为电机的电压变化量u。图2为电机调试输出结果,其横坐标为时间轴,纵坐标为转速。当设定转速为2 OOOr / s时,电机能很快稳定运行于2 OOOr / s;当设定转速下降到1 OOOr / s时,转速又很快下降到1 OOOr / s稳定运 行。

选取一个模糊控制的实例讲解

选取一个模糊控制的实例讲解,有文章,有仿真,有详细的推导过程。 一.实验题目:基于模糊控制系统的单级倒立摆 二.实验目的与要求: 倒立摆是联结在小车上的杆,通过小车的运动能保持竖立不倒的一种装置,它是一个典型的非线性、快速、多变量和自然不稳定系统,但是我们可以通过对它施加一定的控制使其稳定。对它的研究在理论上和方法上都有其重要意义。倒立摆的研究不仅要追求增加摆的级数,而且更重要的是如何发展现有的控制方法。同时, 它和火箭的姿态控制以及步行机器 人的稳定控制有很多相似之处,由此研究产生的理论和方法对一般工业过程也有广泛用途。 本文研究了倒立摆的控制机理,用Lagrange 方法推导了一级倒立摆的数学模型,这为研究多级和其它类型的倒立摆甚至更高层次的控制策略奠定了一个良好的基础。对系统进行了稳定性、可控性分析,得出倒立摆系统是一个开环不稳定但可控的系统的结论。 本文主要研究用极点配置、最优控制和模糊控制方法对倒立摆进行稳定控制。最优控制方法是基于状态反馈,但能实现输出指标最优的一种控制方法,方法和参数调节较简单,有着广泛的应用。模糊控制有不依赖于数学模型、适用于非线性系统等优点,所以本文尝试了用模糊控制对倒立摆进行控制,以将先进的控制方法用于实际中。 同时,对倒立摆系统的研究也将遵循从建模到仿真到实控,软硬件结合的系统的控制流程。在这过程中,借助数学工具Matlab7及仿真软件Simulink,作了大量的仿真研究工作,仿真结果表明系统能跟踪输入,并具有较好的抗干扰性。最后对实验室的倒立摆装置进行了软、硬件的调试,获得了较好的控制效果。 三.实验步骤: 1.一级倒立摆系统模型的建立 在忽略了空气阻力、各种摩擦之后(这也是为了保证Lagrange 方程的建立),可 将一级倒立摆系统抽象为由小车和匀质杆组成的系统,本系统设定如下: 小车质量M;摆杆质量m,长为l;小车在x 轴上移动;摆与竖直方向夹角为θ,规定正方向如图所示;加在小车x 轴上的力为F;

模糊控制的应用实例与分析资料讲解

模糊控制的应用实例 与分析

模糊控制的应用 学院实验学院 专业电子信息工程 姓名 指导教师 日期 2011 年 9 月 20 日

在自动控制中,包括经典理论和现代控制理论中有一个共同的特点,即控制器的综合设计都要建立在被控对象准确的数学模型(如微分方程等)的基础上,但是在实际工业生产中,很多系统的影响因素很多,十分复杂。建立精确的数学模型特别困难,甚至是不可能的。这种情况下,模糊控制的诞生就显得意义重大,模糊控制不用建立数学模型,根据实际系统的输入输出的结果数据,参考现场操作人员的运行经验,就可对系统进行实时控制。模糊控制实际上是一种非线性控制,从属于智能控制的范畴。现代控制系统中的的控制能方便地解决工业领域常见的非线性、时变、在滞后、强耦合、变结构、结束条件苛刻等复杂问题。可编程控制器以其高可靠性、编程方便、耐恶劣环境、功能强大等特性很好地解决了工业控制领域普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题,这两者的结合,可在实际工程中广泛应用。 所谓模糊控制,其定义是是以模糊数学作为理论基础,以人的控制经验作为控制的知识模型,以模糊集合、模糊语言变量以及模糊逻辑推理作为控制算法的一种控制。模糊控制具有以下突出特点: (1)模糊控制是一种基于规则的控制,它直接采用语言型控制规则,出发点是 现场操作人员的控制经验或相关专家的知识,在设计中不需要建立被控对象的精确的数学模型,因而使得控制机理和策略易于接受与理解,设计简单,便于应用 (2)由工业过程的定性认识出发,比较容易建立语言控制规则,因而模糊控制 对那些数学模型难以获取,动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常适用。

基于模糊控制算法的温度控制系统的设计(DOC)

本科生毕业论文(设计) 调研报告 题目:基于模糊控制算法的 温度控制系统的设计学生姓名: 学号: 专业班级: 指导教师: 完成时间:年月日

基于模糊控制算法的温度控制系统的设计 一、主要目标任务: 综合运用所学知识,如《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《自动控制原理》、《微机原理》、《单片机原理与应用》,设计一个基于模糊控制算法的温度控制系统。 1)对以前所学知识进行系统的复习,全面的综合并将其联贯。 2)学会了独立的分析和解决问题和进行相关社会调查的能力 3)学会了查阅文献的方法和培养查阅文献的良好习惯。 4)提高专业相关外文的阅读、翻译能力。提高专业英语水平。 5)提高编写程序的水平,优化软件结构。提高电脑绘图水平。 二、技术性能指标: 1)温度控制在0~100度(水温),误差为±0.5。C。 2)恒温控制。 3)LED实时显示系统温度。并通过键盘输入给定温度 三、简要工作原理 以AT89C51单片机为模糊控制器,结合温度传感变送器,A/D转换器、LED显示器、静态电子开关等,设计出一个基于模糊控制算法的温度控制系统。 在系统中,温度传感变送器获得温度的感应电压,转变成1~5V的标准电压信号,再由A/D转换器转换成数字信号进入单片机内部。单片机将给定电压的A/D转换结果与测量电压的结果相比较,得出偏差量。然后跟据模糊控制算法得出控制量。在执行器中由开关频率较高的静态电子开关完成,采用模拟的PWM控制方法,改变同一个周期中电子开关的闭合时间。 从而调节加热开关的导通时间,以达到控制效果的目的。 四、课题文献综述 1、《动力锅炉燃烧系统的模糊控制策略》 1)作者:刘向杰、柴天佑、刘红波 2)摘要:基于模糊控制策略给出了锅炉系统新的控制方法。工业锅炉的主要动态包括非线性、非最小相位特征、不稳定性、时滞和负荷干扰,采 用传统控制方法难以实施有效的控制。运用GPE(Gausian partition with evenly spaced midpoints)模糊控制系统对锅炉对象的主汽压进行研究和 实时控制,模糊控制器能够克服许多干扰因素,产生良好的控制效果, 最后给出了模糊控制同传统方法的比较结果。 3)模糊控制器的应用 本文的线性推理规则表示:IF error is Ej and rate is Rj THEN output is U(i+j)。Ei代表着一个误差模糊,Rj代表一个误差变化率模糊集,U(i+j)代表着一个输出量模糊集。 4)实施结果 上述控制策略用于现场实际对象,尽管现场运行存在很大的干扰,主

模糊控制详细讲解实例

一、速度控制算法: 欧阳学文 首先定义速度偏差50 km/h≤e(k)≤50km/h,20≤ec(i)=e(k)e(k1)≤20,阀值eswith=10km/h 设计思想:油门控制采用增量式PID控制算法,刹车控制采用模糊控制算法,最后通过选择规则进行选择控制量输入。 选择规则: e(k)<0 ①e(k)>eswith and throttlr_1≠0 选择油门控制 ②否则:先将油门控制量置0,再选择刹车控制 0

E、ec和u均取离散度n=3,离散化后得到三个量的语言值论域分别为: E=EC=U={3,2,1,0,1,2,3} 其对应语言值为{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB} 2.确定隶属度函数 E/EC和U取相同的隶属度函数即: 说明:边界选择钟形隶属度函数,中间选用三角形隶属度函数,图像略 实际EC和E输入值若超出论域范围,则取相应的端点值。 3.模糊控制规则 由隶属度函数可以得到语言值隶属度(通过图像直接可以看出)如下表: 表1:E/EC和U语言值隶属度向量表 设置模糊规则库如下表: 表2:模糊规则表

U E EC —NB NM NS ZO PS PM PB NB PB PB PM PM PS ZO ZO NM PB PM PM PS ZO ZO NS NS PM PM PS PS ZO NS NS ZO PM PS PS ZO ZO NS NM PS PS PS ZO ZO ZO NS NM PM PS ZO ZO ZO NS NM NB PB ZO ZO ZO NS* NM NM NB 3.模糊推理 由模糊规则表3可以知道输入E与EC和输出U的模糊关系,这里我取两个例子做模糊推理如下: if (E is NB) and (EC is NM) then (U is PB) 那么他的模糊关系子矩阵为: 其中,,即表1中NB对应行向量,同理可以得到, , if (E is NVB or NB) and (EC is NVB) then (U is PVB) 结果略 按此法可得到27个关系子矩阵,对所有子矩阵取并集得到模糊关系矩阵如下: 由R可以得到模拟量输出为: 4.去模糊化

模糊控制算法研究

《智能控制》 课程设计报告 专业:自动化 班级:学号: 学生: 时间:13年12月30日~13年1月3日 ―――――――以下指导教师填写―――――分项成绩:出勤设计报告 总成绩: 指导教师:

设计报告要求和成绩评定 1 报告容 设计任务书(设计计划),正文,参考资料。 设计任务书(设计计划)由学生所在系安排指导教师编写,容包括设计地点、时间、安排和设计容和要求等。 正文容一般包括:(1)设计简述(设计时间、设计地点,设计方式等);(2)设计容叙述;(3)设计成品(图纸、表格或计算结果等);(4)设计小结和建议。 参考资料包括参考书和现场技术资料等。 2 书写用纸 A4复印纸;封面、设计任务书要求双面打印。 3 书写要求 正文容手工双面或单面书写,字迹清楚,每页20行左右,每行30字左右,排列整齐;页码居中写在页面下方;纸面上下左右4侧边距均为2厘米。 公式单占一行居中书写;插图要有图号和图题,图号和图题书写在插图下方;表格要有表号和表题,表号和表题在表格上方书写;物理量单位和符号、参考文献引用和书写以及图纸绘制要符合有关标准规定;有关细节可参考我院《毕业设计成品规》。 4 装订 装订顺序:封面,设计任务书,正文及参考资料,封底;左边为装订边,三钉装订,中间钉反向装订。 5 成绩评定 设计成绩一般由出勤(10分)、报告书写规性及成品质量(50分)、考核(40分)三

部分成绩合成后折合为优秀(90-100分)、良好(80-89分)、中(70-79分)、及格(60-69分)或不及格(60分以下)。设计考核可采取笔试、机试或其它合适的方式;不参加考核或不交报告者成绩为零分。 模糊控制算法研究 一、课程设计的目的: 1. 通过本次课程设计,进一步了解模糊控制的基本原理、模糊模型的建立和模 糊控制器的设计过程。 2. 提高学生有关控制系统的程序设计能力; 3. 熟悉Matlab语言以及在智能控制设计中的应用。 二、课程设计的基本容:

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