基于模糊控制的客車烘房溫控儀
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3．2 模糊推理
根據操作者手動控制經驗，本機采用以下形式制定規則，形如：“if A and B then C”。可得出20條模糊語句構成的控制規則。本系統采用了最大最小推理法，運算流程為：對應某個控制規則，分析條件時，把當前規則中的，e和ec兩個隸屬度值的大小進行比較，取小值。取小之后的值存放到名為“val”的變量中。條件檢測結束后，開始估計結果，模糊控制函數通過比較“val”和當前輸出的參考輸出值來得出結果，取大值，作為的輸出值。一旦結果分析完畢，開始一個新的規則查詢。通過遍歷規則基數組進行估計，當遍歷完所有規則后相應的輸出被保存在相應的數組中，用來解模糊。
3．3 逆模糊化
對于單片機系統，考慮簡化逆模糊處理的數學過程，解模糊化采用了重心法。溫度輸出控制為U，劃分為5個變量等級(PB，PS，O，NS，NB)，輸出U隸屬度函數采用單點法表示，每個輸出隸屬度函數用一個字節的單點值，存放在AT93C66中，以此作為參數，調整系統的輸出。
3．4 模糊與積分混合控制
由于以上基本模糊控制器只考慮對象的輸出誤差和誤差變化率，相當于非線性PD調節器，加上其自身的多級繼電器特性，所以它在本質上無法消除穩態余差，且易產生極限環振蕩。本系統加入了積分環節。
考慮本系統控制參數變化范圍不大，可采用雙模態分段控制算法進行控制，即當偏差大于某個閾值時用模糊控制，以提高系統阻尼性能，減小響應超調。偏差在小于某閾值時，引入積分環節。一般應在系統進入“穩態”后加入積分器。
積分環節的引入，不僅要考慮引入的結構方式，還應該考慮引入的時機，因為常規積分控制作用有一個很大的缺點，就是積分作用的滯后效應。在偏差向著減小方向變化時，引入積分，對系統的動態品質不利，容易產生小范圍的持續振蕩和積分飽和現象，這些實質上都是由于加入的時機不恰當造成的。針對常規積分控制作用的上述缺陷及產生的根本原因，應在系統進入“穩態”后加入積分器，可以根據偏差及偏差變化趨勢來改變積分器的作用，僅當在偏差向著增大方向變化時，積分起作用，抑制偏差繼續增大，并可改善穩定性能。模糊積分引入方式見圖3，是由一常規積分器與二維模糊控制器相關聯構成。本文引用地址：http://www.104case.com/article/163390.htm
常規積分控制器輸出Ui=KI∑ei和二維模糊控制器輸出Uf相疊加，作為其總輸出，即：Un=Ui+Uf，因引入了積分環節，本控制器可消除穩態誤差，消除極限環震蕩。
4 結 語
本溫度控制系統結構簡單，使用的主要芯片為AT89C55WD，ICL7135，AT93C66，CD4512。軟件實現容易、編程量小、控制精度高、性能穩定。由于采用在系統可編程技術的單片機，該系統可在正常工作下進行調試，只需設定不同的參數，即可應用于不同的工作環境。該溫控儀樣機在揚州亞星客車烘房做了試驗，結果表明可在一定程度上提高產品的涂裝表面質量和生產效率。
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