[发明专利]宽域氧传感器温度控制方法

权利要求书

1.一种宽域氧传感器温度控制方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：

（一）确定系统及模糊PID控制器的输入输出变量

（1-1）系统的输入变量为温度测量电压信号U_T，输出变量为温度控制PWM信号，

（1-2）模糊PID控制器的输入变量为温度测量电压信号与温度控制目标信号U_T0之间 的偏差e以及偏差变化率e_Δ，

模糊PID控制器的输出为温度控制PWM信号的占空比值；

（二）模糊PID控制器参数设计

（2-1）确定模糊推理输入e的基本论域[-a,a](a>0)，e_Δ的基本论域为[-b,b](b>0)，输 出量Δk_p的基本论域为[-Δp,Δp](Δp>0)，Δk_i的基本论域[-Δi,Δi](Δi>0)，Δk_d的基 本论域为[-Δd,Δd](Δd>0)，

（2-2）选择各输入输出变量的隶属度函数f_p、f_i、f_d，根据输入输出量的范围确定模糊子 集为{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，子集元素分别表示负大、负中、负小、零、正小、正中、正大， 结合隶属度函数确定模糊子集为{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}中语言变量赋值，

（2-3）确定模糊推理输入量e、e_Δ和输出量的Δk_p、Δk_i、Δk_d的量化等级为n，根据基本 论域和量化等级计算量化因子u_e、u_eΔ、u_kp、u_ki、u_kd；

（三）模糊PID控制参数整定

（3-1）根据偏差e和偏差变化率e_Δ值的大小，结合PID控制参数模糊整定规则得出Δk_p、 Δk_i、Δk_d模糊整定规则表，

（3-2）基于面积重心法（OCG），将模糊量清晰化得到Δk_p、Δk_i、Δk_d的模糊参数查询表，

（3-3）基于Δk_p、Δk_i、Δk_d的模糊控制表，结合Δk_p、Δk_i、Δk_d的量化因子计算得到PID 控制器的控制参数变化量Δk_p、Δk_i、Δk_d的实际值，通过式 计算PID控制器的控制参数；

（四）加热控制

模糊PID控制器根据输入偏差e以及当前模糊PID控制器参数K_P、K_I、K_D进行模糊PID控制 运算，输出温度控制信号PWM的占空比值，以调节加热器的功率，从而控制宽域氧传感器的 工作温度。