[发明专利]一种基于模糊控制和PID控制的焓差实验室温度切换控制的方法

权利要求书

1.一种基于模糊控制和PID控制相结合的焓差实验室温度切换控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选取多个温度传感器放置室外侧，测得室外侧平均温度记为x₂，加热器功率记为y，并能够根据期望温度x₁和测量温度x₂之间的温度误差e，根据所设定的控制方法控制加热器功率的增量Δu，使测量温度x₂达到期望指标；

(2)设计其模糊控制器，确定输入输出的论域，输入的隶属度函数，确定模糊规则表，然后解模糊，得出相应的输出加热器功率的增量Δu；

(3)设计PID控制器；

(4)选择合适的切换策略，进行模糊控制和PID控制之间的切换。

2.如权利要求1所述的一种基于模糊控制和PID控制相结合的焓差实验室温度切换控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中，具体步骤为：输入期望温度x₁为25℃，对室外侧多个位置的温度传感器检测的温度进行平均，算得测量温度x₂，通过两者之差得到温度误差e，根据误差e去确定每一时刻的加热器功率y，通过改变加热器功率y，来改变焓差实验室室外侧温度，使室外侧温度达到所要求的指标，其中，

e＝x₁-x₂ (1)

3.如权利要求1所述的一种基于模糊控制和PID控制相结合的焓差实验室温度切换控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中，具体步骤为：设计其模糊控制器，具体步骤为：压差Δf和温度误差e作为模糊控制器的增量Δu作为模糊控制器的输出，然后对三个变量进行量化，根据焓差实验室实际数值确定Δf和温度误差e的量化因子为K_f和K_e，和输出的比例因子K_u，确定压差Δf和误差e的论域为{-3,-2,-1,0,1,2,3}，增量Δu的论域为{-4,-3,-2,-1,0,1,2,3-4}，压差Δf和误差e的模糊子集{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}，增量Δu的模糊子集{NB,NM,NS,NZ,ZO,PZ,PS,PM,PB}，：

其中，f为被测机组的外机风机压差；为多种被测机组外机风机压差平均值：

其中，n₁为Δf论域的最大值，此系统中为3；

其中，n₂为e论域的最大值，此系统中为3。、，在此焓差实验室系统中温度误差一般都是±10℃，因此取量化因子K_e为3/10；

根据实际系统和反复的实验得出以下模糊规则表：

根据模糊控制规则表和隶属度函数，能够确定

Δu₁(k)＝g(k)·Δu(k) (5)

其中，k为当前时刻，g(k)为当前输出隶属度，g(k)是根据两个输入的隶属度函数和模糊控制规则表得出，

U(k)＝U(k-1)+K_u·Δu₁(k) (6)

其中，U(k)为解模糊输出；

根据U(k)，然后进行数模转换，把模拟信号输给加热器，加热器就会输出一个相应的功率y。