空調(diào)自動調(diào)溫控制系統(tǒng)的設(shè)計研究

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(湖北大學 計算機與信息工程學院，武漢 430062)

0 引言

隨著經(jīng)濟和科學技術(shù)的提高，人們對生活水平的要求也越來越高，對于溫度控制的需求當然會更嚴格，傳統(tǒng)的空調(diào)用單片機控制繼電器的通斷來控制風扇電機的啟停，從而達到控制溫度的目的，這種控制方法簡單但是效果卻很差，溫度在比較大的范圍內(nèi)波動，不能夠達到讓溫度穩(wěn)定的目的，那么借助模糊PID控制方法，設(shè)計出一種新的控制方法，把被控量溫度加入到模糊控制中，通過模糊控制系統(tǒng)可以達到很好的溫度控制效果。并且可以將這種控制系統(tǒng)用于其他對溫控比較嚴格的產(chǎn)品中去。

1 模糊PID控制簡介

1.1 PID控制系統(tǒng)

PID是基于反饋理論的調(diào)節(jié)方式，它把設(shè)定的值r(t)與實際輸出值y(t)作比較形成誤差e(t)，然后對誤差信號e(t)進行比例、積分和微分運算[1]，再把運算結(jié)果相加從而對被控對象進行調(diào)節(jié)控制的控制方式，它的主要結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 PID控制系統(tǒng)框圖

1.2 模糊控制系統(tǒng)

但是隨著對控制系統(tǒng)的要求的提高，而且一般被控制的本身也具有非線性多變的特點，單純的PID控制并不能適應(yīng)和調(diào)整多變性，也就不能滿足現(xiàn)代很多高精度，高性能的控制要求，而模糊調(diào)節(jié)可以根據(jù)控制經(jīng)驗和規(guī)則來控制系統(tǒng)，這樣控制更精確和實用。模糊控制它是以模糊集理論、模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種智能控制算法，它模仿人的模糊推理和決策過程[3]。一般是把誤差作為輸入量，根據(jù)模糊規(guī)則對它進行模糊處理到一個集合，再根據(jù)反模糊規(guī)則把它變成具體量輸出[4]，模糊控制的基本原理如下圖2所示。……