[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

说明书

技术领域

本发明涉及水温传感器技术领域，尤其涉及一种基于平衡点增量的温度模糊控制方法及其控制系统。 

背景技术

市场上缺乏较合适的发动机水温传感器测试标定装置。现有技术中虽然有汽车发动机热敏电阻型水温传感器性能测试仪设计方案，但是结构较复杂，体积不够小巧，采用加热开环控制，不便精确控温，不便作为测试标定平台。同时，在教学过程中一直以简易的实验器材来开发“发动机冷却水温传感器”实验，用电热壶加热水来模拟发动机冷却液，用手动调压器结合玻璃温度计观测来控制温度，某个温度大致平稳后再测量电阻值。但是实验过程繁琐，尤其调温不好掌控，且多个实验组同时实验时，容易喷洒水，安全性也不好把握。应用于教学过程中，学生也不能直观的认识热敏电阻的参数特性如灵敏度、线性度等，不便理解标定的过程和标定在系统中的作用，也不便于规模化、重复化实验。尤其，在现有的基于模糊控制的温度测控方法或系统通常是考虑误差e和误差变化率ec的输入来进行温度模糊控制决策，由于系统惯性较大，在逼近稳态的调节过程中，需要经历较长的探寻调整时间；尤其作为衡量温度变化趋势的ec，因为惯性延迟而较大滞后于输入控制量，这样在调节过程中容易引起系统过冲、稳态误差大等缺点。 

发明内容

本发明是为了解决现有发动机水温传感器的相关测试和标定操作复杂，不好操控，同时测试和标定不够直观、精确，测控系统调节速度慢、稳态误差大等问题而提出一种操控简单，水温测试和标定直观、精确，调节速度快、稳态误差小且能方便实际应用的基于平衡点增量的温度模糊控制方法及其测控系统。 

本发明是通过以下技术方案实现的： 

上述的基于平衡点增量的温度模糊控制方法，其首先建立“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。 

所述基于平衡点增量的温度模糊控制方法，其中：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)。 

所述基于平衡点增量的温度模糊控制方法，其中：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： 

E=12emax-emin(e-emax+emin2)---(2);]]>