基于單片機(jī)的密閉容器內(nèi)壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(4)模糊控制規(guī)則表的建立

模糊控制規(guī)則的確定有很多方法：1)根據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)或過(guò)程控制知識(shí)生成規(guī)則;2)根據(jù)過(guò)程的模糊模型生成控制規(guī)則;3)根據(jù)對(duì)手工控制操作的系統(tǒng)觀察和測(cè)量生成控制規(guī)則;4)根據(jù)學(xué)習(xí)算法生成控制規(guī)則。本系統(tǒng)中根據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)建立模糊控制規(guī)則。

(5)模糊量的精確化

通過(guò)模糊控制規(guī)則表得出的輸出量是一個(gè)模糊量，必須經(jīng)過(guò)精確化處理后才能去控制對(duì)象，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為精確化，也稱(chēng)為反模糊化或模糊判決。通常采用的方法有重心法、中位數(shù)法和最大隸屬度法。本系統(tǒng)中采用最大隸屬度法進(jìn)行模糊判決。

最終，可以創(chuàng)建一個(gè)查詢(xún)表，根據(jù)量化后的壓力偏差值與溫度偏差值，直接通過(guò)查詢(xún)此表得出輸出的控制量。將該表存入單片機(jī)的RAM中，在程序運(yùn)行中直接對(duì)該表進(jìn)行查詢(xún)得出Uij，然后通過(guò)反模糊化，得出單個(gè)采樣周期內(nèi)加熱器導(dǎo)通時(shí)間，從而實(shí) 現(xiàn)對(duì)加熱量的控制。

本系統(tǒng)中有兩種工作流程供選擇，一種是1.2×105Pa(對(duì)應(yīng)蒸汽溫度121℃)，另一 種是2.0×105Pa(對(duì)應(yīng)蒸汽溫度134℃)。測(cè)溫傳感元件RTD放置在容器外壁某位置。 在加熱過(guò)程中，壁溫應(yīng)限制在某一溫度T1以下，因?yàn)檫^(guò)高壁溫產(chǎn)生的熱輻 射會(huì)對(duì)容器內(nèi)的被消毒物品產(chǎn)生較大影響。

在開(kāi)始工作過(guò)程中，程序只對(duì)溫度進(jìn)行控制，只要該壁溫不超過(guò)設(shè)定的某一溫度，加熱元件 便會(huì)以最大功率進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，才進(jìn)入模糊控制階段。

單片機(jī)的初始化主要包括對(duì)I/O口的輸入輸出設(shè)定、模擬輸入通道的選擇及定時(shí)器的選用等 。

程序流程如圖6。