基于AT89S52單片機的雙模糊溫度控制器設計

2.2 雙模糊控制策略

考慮溫度控制的特點， 將誤差e、變化率ec 及輸出量u的論域設為[-6，6]，將其量化為13 個等級，并分別為誤差e、變化率ec、輸出量u 選取7 個語言值，即{NL，NM，NS，ZO，PS，PM，PL}。三者的隸屬度函數均采用梯形分布[5]，如圖3 所示。根據對工業過程控制的經驗總結，制定相應的模糊控制規則表如表1 所示。

為提高系統的實時響應速度，事先根據模糊控制規則表及語言變量賦值表， 離線計算出模糊控制總表如表2 所示，該表經嚴格的實踐檢驗和反復修改后存放在單片機的程序存儲器中。然后根據輸入量e 及ec 在不同工作狀態的實際變化范圍及其論域，計算出量化因子Ke1、Kec1和Ke2、Kec2，并確定出比例因子Ku1和Ku2。實際控制時，模糊控制器把系統在不同工作狀態下的輸入量e 及ec 分別乘以相應的Ke、Kec，并量化到輸入量的語言變量論域中，再根據量化的結果與模糊控制總表進行比較，通過查表程序得到所需的輸出量U，最后乘以Ku，得到系統在不同工作狀態下的實際輸出控制量u。

3 控制器軟件設計

雙模糊溫度控制器的軟件采用模塊化設計思想，主要包括主程序、溫度采集程序、鍵盤/顯示控制程序、模糊控制算法程序等。下面主要給出主程序及模糊控制算法程序流程圖，分別如圖4、圖5 所示[6]。

4 結束語

文中提出的以單片機為控制核心的雙模糊溫度控制器，是以比例因子自整定模糊控制理論為基礎，根據系統誤差大小利用兩個系統因子不同的模糊控制器分別進行溫度控制。結構簡單、易于實現、適應力強，可較大提高穩態精度，對于溫度控制可以達到很好的控制效果，可廣泛應用于工業生產中。