[發明專利]基于平衡點增量的溫度模糊控制方法及其控制系統

有效

• 申請號: 201410050784.9
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN104252188B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 程登良;黃海波;王衛華;張凱;蔣偉榮;黃志文
• 申請（專利權）人: 湖北汽車工業學院
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20;G05B13/02
• 代理公司: 深圳市嘉宏博知識產權代理事務所44273
• 代理人: 楊敏

1.一種基于平衡點增量的溫度模糊控制方法，其特征在于，首先建立“溫度T”和“溫度傳感器信號在AD口電壓V_D”之間的標定關系，即二者擬合關系；然后，在開環實驗確定系統輸出平衡點的基礎上，進行增量模糊控制。?

2.如權利要求1所述的基于平衡點增量的溫度模糊控制方法，其特征在于：所述溫度T與AD口電壓V_D的擬合關系的關系式為：?

T＝14.73V_D⁴-92.18V_D³+210.9V_D²-250.1V_D+191.8?????(1)。?

3.如權利要求1或2所述的基于平衡點增量的溫度模糊控制方法，其特征在于：所述開環實驗即首先根據實驗，將溫度T范圍劃分為12個段T_i；開環送占空比為m_i％的PWM波形，穩態后得到每個溫度段T_i大致需要的波頭數m_i，此即平衡點粗估值；當前溫度T_t屬于上述的某個溫度段T_i時，對應波頭數為m_i；后續輸出根據具體室溫進行修正；?

然后，將溫度偏差e(T)模糊化為7個區間E，將偏差率ec(T)模糊化為7個區間EC，溫度偏差e(T)和偏差率ec(T)的模糊集論域都為[-6,6]；設溫度偏差e(T)的范圍為[e(T)_min,e(T)_max]，偏差率ec(T)的范圍為[ec(T)_min,ec(T)_max]，通過線性變換使它們的范圍歸一化到論域[-6,6]，即：?

采用“最大隸屬度”方法求解加權系數k_U模糊化的輸出U，U論域為[-1,1]，設模糊控制器輸出平衡點加權系數k_U的范圍為(k_Umin,k_Umax)，通過線性變換去模糊化，得到模糊決策的平衡點加權系數k_U，即：?

根據實驗確定k_Umin＝-1，k_Umax＝5，代入上式(4)得：?

k_U＝2+3U?????????????????????(5)；?

最終波頭數m輸出為：?

m＝m_ik_T(1+k_U)??????????????????????(6)；?

式中，m_i為當前溫度T_t屬于上述的某個溫度段T_i時對應的平衡點波頭數，?k_U為某個偏差區間內結合偏差率而模糊推導出的基于平衡點的加權系數，K_T為室溫溫度修正系數。?

4.一種基于上述權利要求1至3任意一項所述的基于平衡點增量的溫度模糊控制方法的基于平衡點增量的溫度模糊控制系統，包括下位機單元以及與所述下位機單元連接的上位PC機人機界面；其特征在于：所述測控系統還包括發動機冷卻水工況模擬裝置、發動機水溫傳感器和汽車水溫儀表；?

所述下位機單元包括DSP系統板、水溫傳感器調理電路和加熱棒驅動電路；所述DSP系統板通過串口雙向通信連接所述上位PC機人機界面，同時控制連接加熱棒驅動電路并通過所述加熱棒驅動電路連接驅動所述發動機冷卻水工況模擬裝置；?

所述發動機冷卻水工況模擬裝置包括固態繼電器和加熱棒；所述加熱棒為內嵌加熱棒的銅棒，其連接220V交流電，同時與所述固態繼電器連接；所述固態繼電器通過所述加熱棒驅動電路與所述DSP系統板連接；?

所述發動機水溫傳感器通過所述水溫傳感器調理電路連接于所述DSP系統板，同時還連接所述汽車水溫儀表并接地。?