基于模糊控制的水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)與開發(fā)-資料下載頁(yè)
2025-06-23 03:35本頁(yè)面
【正文】 性，但無(wú)法消除靜態(tài)誤差，所以引入模糊控制PID算法。模糊控制器的輸入為測(cè)得溫度與設(shè)定溫度的偏差E（E=t0t。t0為設(shè)定的溫度， t為測(cè)得的水溫。）以及偏差的變化量△E（△E=t本t前，其中t前為前次測(cè)得的溫度,t本為本次測(cè)得的溫度），輸出為電熱絲加熱量U。將E分為四個(gè)模糊子集B（大）、M（中）、S (小)、N（負(fù)），對(duì)應(yīng)溫度的偏差為：t0tTM1℃、TM2℃＜t0t＜TM1℃、0℃＜t0t＜TM2℃、t0t＜0℃(TM1TM20)。△E分為3個(gè)模糊子集P（正）、Z（零）、N（負(fù)），對(duì)應(yīng)的偏差變化量為：t本t前A0 、A0＜t本t前＜AO、t本t前＜A0（A0＞0）。 電熱絲加熱量分為四個(gè)模糊子集B（大）、M（中）、S（小）、Z（零），對(duì)應(yīng)于二極電熱絲的四種狀態(tài)的組合：電熱絲1電熱絲2都加熱、電熱絲1加熱、電熱絲2加熱、電熱絲1電熱絲2都不加熱（電熱絲1的功率大于電熱絲2的功率）。模糊控制規(guī)則如表1表1△EEPZNBBBBMMMSSSSZNZZZ表2E+△EE△ E10167653432121010125. 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件流程圖圖3 自動(dòng)測(cè)量、顯示的中斷服務(wù)程序 圖4 主程序 圖5調(diào)整設(shè)定溫度的程序 系統(tǒng)軟件程序初始化程序如下：MAIN：MOV TMOD，1AH；T1工作于方式1，定時(shí)100ms；（配合軟件計(jì)數(shù)器定時(shí)5s）；T0工作于方式2，使用門控位，定時(shí)MOV TM0，20 ；TM0為設(shè)定溫度存儲(chǔ)單元，設(shè)定初始溫度為20℃MOV TH0，0MOV TL0，0MOV TH1，3CH ；T1置產(chǎn)生100ms定時(shí)的初值（tosc=6MHz）。MOV TL1，0B0HMOV TMER，50 ；TMER為軟件計(jì)數(shù)器單元；50100ms=5sSETB TR1 ；啟動(dòng)定時(shí)器T1SETB EA ；開CPU中斷SETB EX1 ；開外部中斷1SETB IT1 ；設(shè)定為邊沿觸發(fā)。SETB PX1 ；設(shè)定溫度的中斷優(yōu)先級(jí)為高級(jí)中斷。SETB ET1 ；開T1中斷SETB ；不加熱SETB DISP：SETB RS0 ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) PUSH ACCPUSH DPHPUSH DPL MOV R2，03HMOV R0MOV A， @R0MOV DPTR，TABMOVC A，@A+DPTRMOV SBUF，ADL1：JNB TI，DL1CLR TIDEC R0DJNZ R2，DL0CLR RS0POP DPLPOP DPHPOP ACC RETTAB： DB C0H， F9H， A4H， B0H， 99HDB 92H， 82H， F8H， 80H， 90H圖6 模糊控制框圖6．模糊控制程序由單片機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量,將本次測(cè)量的溫度與設(shè)定的溫度相減得到溫度偏差E，并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元TMS；將本次測(cè)得的溫度減前次測(cè)得的溫度,得到溫度偏差的變化量△E并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元TMCB；根據(jù)溫度偏差與偏差的變化量由模糊控制表決定電熱絲的斷閉，如果將E的四個(gè)模糊子集B、M、S、N分別用數(shù)字6表示，△E的三個(gè)模糊子集N、Z、P分別用數(shù)字0、1表示，可根據(jù)表1得到表2中的E+△E。將表2與表1對(duì)照可看出：當(dāng)E+△E≤0時(shí)，加熱量為Z；當(dāng)1≤E+△E＜3時(shí)，加熱量為S；當(dāng)3≤E+△E＜5時(shí)，加熱量為M；當(dāng)E+△E≥5時(shí)，加熱量為B。故可編制所求的模糊控
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