【正文】 △e作為輸入變量，以控制量u作為輸出變量。(6)精確量的模糊化 在溫室溫度模糊控制器里，將鍵盤輸入的溫度值作為給定值T，由傳感器測量得到的溫度值記為t(k)，則誤差e及誤差的變化△e為: e(k) = Tt(k) (42) △e(k) = e(k)e(k1) (43)將e (k)和△e (k)作為溫度模糊控制器的輸入變量，輸出變量為加熱器及風扇的通斷狀態(tài)。根據(jù)溫室的實際工作情況，從溫帶植物三基點溫度如表21所示，可以看出其適宜溫度變化值在10℃左右，考慮到實際檢測條件和適當?shù)目刂凭?，將溫度誤差的基本論域定為[5℃～+5℃] ,溫度誤差變化的基本論域定為[1℃～+1℃]。為提高控制精度和響應(yīng)速度，將溫度的控制范圍分為模糊控制區(qū)和確定控制區(qū)，以溫度設(shè)定值的177。5℃為界。溫度在設(shè)定值的177。539。C以內(nèi)為模糊控制區(qū)，以外為確定控制區(qū)。在確定控制區(qū)，系統(tǒng)將進行強制冷卻或加熱，并發(fā)出溫度超標報警信號。而在模糊控制區(qū)，將溫度偏差、偏差變化率的模糊集合分為7個模糊子集，分別為PB(正大)，PM(正中)，PS(正小)，Z(零)，NS(負小)，NM(負中)，NB(負大)。選取語言變量e, △e的論域均為:x={4，3，2，1, 0, 1, 2, 3, 4}溫度偏差、。 △e的隸屬度函數(shù)賦值表論域432 1 0 1 2 3 4NB 1 0 0 0 0 0 0 0NM 1 0 0 0 0 NS 0 0 1 0 0 0 0 Z 0 0 0 1 0 0 0 PS 0 0 0 0 1 0 0 PM 0 0 0 0 1 PB 0 0 0 0 0 0 0 1控量的隸屬函數(shù)形狀可以是三角形、梯形、單點或其它形狀。采用單點為控制量在實際處理時較為方便，因為這時只要知道控制量的模糊量也就知道了實際用于控制的論域元素。本系統(tǒng)控制量的模糊劃分采用單點，分為7個模糊子集，分別為PB(正大)，PM(正中)，PS(正小)，Z(零)，NS(負小)，NM(負中)，NB(負大)。選取語言變量u的論域為:{3，2，1, 0, 1, 2, 3}。 U的隸屬度函數(shù)(7)模糊控制規(guī)則模糊控制規(guī)則實際上是總結(jié)有經(jīng)驗的操作者或?qū)＜业目刂浦R和經(jīng)驗制定出的一條條模糊條件語句的集合，通常簡寫成一個表，即模糊控制規(guī)則表。確定模糊控制規(guī)則的原則必須是系統(tǒng)輸出響應(yīng)的動靜態(tài)特性達到最佳。當誤差大或較大時，選擇控制量以盡快消除誤差為主。而當誤差較小時，選擇控制量要注意防止超調(diào)，以系統(tǒng)的穩(wěn)定性為主要出發(fā)點。根據(jù)經(jīng)驗。u △e NB PB PB PB PN Z Z NB PB PB PB PB PB Z Z NM PB PB PB PB PB Z Z NS PM PM PM PM Z NS NSe Z PM PM PS Z NS NM NM PS PS PS Z NM NM NM NM PM Z Z NM NB NB NB NB PB Z Z NM NB NB NB NB(8)模糊控制算法設(shè)計控制算法是模糊控制的關(guān)鍵，可根據(jù)不同的系統(tǒng)情況選用不同的控制算法，常用的有查表和公式法。本系統(tǒng)采用查表法實現(xiàn)模糊控制算法。查表法是根據(jù)模糊控制規(guī)則表，求出輸入量論域元素和輸出量論域元素之間的關(guān)系，形成一個表格，這個表格稱為控制表。產(chǎn)生控制表的方法有兩種，一種是間接法，首先求出模糊關(guān)系R，再根據(jù)輸入的偏差和偏差變化率求出控制量，最后把控制量精確化，得到控制表。另一種是直接法，直接從控制規(guī)則即推理語句中求控制量，產(chǎn)生控制表。本文采用直接法。本系統(tǒng)中，由于偏差e和偏差變化率△e的離散論域都有9個元素{4，3，2，一1, 0, 1, 2, 3, 4}，在輸入時，e或△e的精確值都會量化到9個元素之中的任何一個。這樣，e和△e的輸入組合就有99=81種。求這81種輸入組合及其對應(yīng)的輸出控制量，即可形成相應(yīng)的模糊控制表。實際控制過程中，可以對該表進行優(yōu)化，根據(jù)查表結(jié)果求出控制量，去控制或驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)對溫室溫度的智能控制。第5章 整個系統(tǒng)特性菌種培養(yǎng)車間是一個多變量相互禍合的復(fù)雜系統(tǒng)，溫度具有純滯后、大慣性特性。而且外界的氣候的變化也會對室內(nèi)的溫度產(chǎn)生影響。所以按照常規(guī)的控制方法，要對溫室對象建立精確數(shù)學(xué)模型幾乎是不可能的，而且控制精度很難保證育種過程的要求。培養(yǎng)車間能夠在任意時候模擬任意的氣候條件，而且溫度要能夠嚴格按照給定曲線變化，要求具有保護功能。根據(jù)己有控制系統(tǒng)的運行經(jīng)驗和不足之處，改造其老系統(tǒng)，要求實現(xiàn)的主要功能和技術(shù)指標如下:系統(tǒng)需采用兩級計算機控制，上位機采用工控機，下位機采用自行開發(fā)的智能控制器。系統(tǒng)的控制算法采用智能控制算法，溫度的控制精度要求為177?！?上位機應(yīng)用程序是在Windows98環(huán)境下開發(fā)的應(yīng)用程序，可以監(jiān)控多臺下位機，要求有參數(shù)設(shè)定計算、過程監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲和通信等功能。下位機具有實時控制功能，在上位機出現(xiàn)故障的時候可以實施單獨控制，并且可靠性要高。第6章 設(shè)計的總結(jié)通過“空調(diào)機溫度控制系統(tǒng)的研究”此項課題的完成，我們找出了一種通過控制壁掛式普通空調(diào)來調(diào)節(jié)菌種培養(yǎng)車間溫度的一種新方法。對于溫度控制這種具有純滯后的大慣性系統(tǒng)，在無法得出精確數(shù)學(xué)模型情況下，采用基于專家規(guī)則的模糊控制算法可以達到很好的控制效果。本系統(tǒng)算法的特點是:通過專家系統(tǒng)的監(jiān)控，可以使模糊控制中的量化因子實現(xiàn)自尋優(yōu)。根據(jù)輸入，再結(jié)合知識庫中的規(guī)則，可以在線地修正控制策略。在整個控制過程中，專家系統(tǒng)只是參與決策與協(xié)調(diào)，直接控制由模糊控制器與PID控制完成。因此，在控制過程的整個進程中，參數(shù)可以在線尋優(yōu)，算法也可以實現(xiàn)實時修正。本課題所完成的工作主要是:。、安裝與調(diào)試。 。本系統(tǒng)具有以下特點:，加強了系統(tǒng)的過程控制功能，在DDC級單獨控制下也可以很好地完成過程控制，增強系統(tǒng)的可靠性。，算法實現(xiàn)自尋優(yōu)，溫度跟蹤特性好，穩(wěn)態(tài)精度高，超調(diào)量小。 、全過程的自動控制及監(jiān)控，減輕了實驗人員的勞動強度，提高了實驗效率。4. 系統(tǒng)的人機界面友好，操作人員操作簡單方便。致 謝此次畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計和學(xué)位論文撰寫過程中，得到了多位老師、同學(xué)、朋友的關(guān)心、指導(dǎo)和幫助。入學(xué)以來，各位老師一直以來的辛勤工作和教誨使我能順利地度過這難忘的四年，使我在綜合素質(zhì)提高、專業(yè)理論知識學(xué)習(xí)和實踐工作能力等各方面受益匪淺。在此，衷心地感謝我的指導(dǎo)教師李曉莉！她豐富的知識、嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和全面的指導(dǎo)，對我啟發(fā)頗多，收獲頗豐。 感謝四年以來眾多同學(xué)和朋友的幫助，大家一起在緊張的學(xué)習(xí)之余度過了許多愉快的時光。感謝父母多年以來的關(guān)愛！參 考 文 獻[1][M].清華大學(xué)出版社,2005[2][M].北京電子工業(yè)出版社,1997[3][J].上海人民出版社,2000[4][M].中國水利出版社,2001[5][M].復(fù)旦大學(xué)出版社,2002[6][M].機械工業(yè)出版社,2003[7][J].中國電力出版社,2007[8][M].機械工業(yè)出版社,2003[9][M].中國水力出版社,2005[10][M].中國水力出版社,2