基于AT89S52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， 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 個等級，并分別為誤差e、變化率ec、輸出量u 選取7 個語言值，即{NL，NM，NS，ZO，PS，PM，PL}。三者的隸屬度函數(shù)均采用梯形分布[5]，如圖3 所示。根據(jù)對工業(yè)過程控制的經(jīng)驗總結(jié)，制定相應的模糊控制規(guī)則表如表1 所示。

為提高系統(tǒng)的實時響應速度，事先根據(jù)模糊控制規(guī)則表及語言變量賦值表， 離線計算出模糊控制總表如表2 所示，該表經(jīng)嚴格的實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(jù)輸入量e 及ec 在不同工作狀態(tài)的實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。實際控制時，模糊控制器把系統(tǒng)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言變量論域中，再根據(jù)量化的結(jié)果與模糊控制總表進行比較，通過查表程序得到所需的輸出量U，最后乘以Ku，得到系統(tǒng)在不同工作狀態(tài)下的實際輸出控制量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/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(jié)束語

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(jù)系統(tǒng)誤差大小利用兩個系統(tǒng)因子不同的模糊控制器分別進行溫度控制。結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)、適應力強，可較大提高穩(wěn)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。