[发明专利]基于平衡点增量的温度模糊控制方法及其控制系统

权利要求书

1.一种基于平衡点增量的温度模糊控制方法，其特征在于，首先建立“温度T”和“温度传感器信号在AD口电压V_D”之间的标定关系，即二者拟合关系；然后，在开环实验确定系统输出平衡点的基础上，进行增量模糊控制。 

2.如权利要求1所述的基于平衡点增量的温度模糊控制方法，其特征在于：所述温度T与AD口电压V_D的拟合关系的关系式为： 

T＝14.73V_D⁴-92.18V_D³+210.9V_D²-250.1V_D+191.8     (1)。 

3.如权利要求1或2所述的基于平衡点增量的温度模糊控制方法，其特征在于：所述开环实验即首先根据实验，将温度T范围划分为12个段T_i；开环送占空比为m_i％的PWM波形，稳态后得到每个温度段T_i大致需要的波头数m_i，此即平衡点粗估值；当前温度T_t属于上述的某个温度段T_i时，对应波头数为m_i；后续输出根据具体室温进行修正； 

然后，将温度偏差e(T)模糊化为7个区间E，将偏差率ec(T)模糊化为7个区间EC，温度偏差e(T)和偏差率ec(T)的模糊集论域都为[-6,6]；设温度偏差e(T)的范围为[e(T)_min,e(T)_max]，偏差率ec(T)的范围为[ec(T)_min,ec(T)_max]，通过线性变换使它们的范围归一化到论域[-6,6]，即： 

采用“最大隶属度”方法求解加权系数k_U模糊化的输出U，U论域为[-1,1]，设模糊控制器输出平衡点加权系数k_U的范围为(k_Umin,k_Umax)，通过线性变换去模糊化，得到模糊决策的平衡点加权系数k_U，即： 

根据实验确定k_Umin＝-1，k_Umax＝5，代入上式(4)得： 

k_U＝2+3U                     (5)； 

最终波头数m输出为： 

m＝m_ik_T(1+k_U)                      (6)； 

式中，m_i为当前温度T_t属于上述的某个温度段T_i时对应的平衡点波头数， k_U为某个偏差区间内结合偏差率而模糊推导出的基于平衡点的加权系数，K_T为室温温度修正系数。 

4.一种基于上述权利要求1至3任意一项所述的基于平衡点增量的温度模糊控制方法的基于平衡点增量的温度模糊控制系统，包括下位机单元以及与所述下位机单元连接的上位PC机人机界面；其特征在于：所述测控系统还包括发动机冷却水工况模拟装置、发动机水温传感器和汽车水温仪表； 

所述下位机单元包括DSP系统板、水温传感器调理电路和加热棒驱动电路；所述DSP系统板通过串口双向通信连接所述上位PC机人机界面，同时控制连接加热棒驱动电路并通过所述加热棒驱动电路连接驱动所述发动机冷却水工况模拟装置； 

所述发动机冷却水工况模拟装置包括固态继电器和加热棒；所述加热棒为内嵌加热棒的铜棒，其连接220V交流电，同时与所述固态继电器连接；所述固态继电器通过所述加热棒驱动电路与所述DSP系统板连接； 

所述发动机水温传感器通过所述水温传感器调理电路连接于所述DSP系统板，同时还连接所述汽车水温仪表并接地。