[發明專利]基于狀態機的溫度模糊控制方法及其控制系統

有效

• 申請號: 201410050944.X
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN103913990A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 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: G05B13/00
• 分類號: G05B13/00;G05D23/20
• 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

技術領域

本發明涉及溫度傳感器技術領域，尤其涉及一種基于狀態機的溫度模糊控制方法及其控制系統。?

背景技術

傳統的模糊控制策略考慮誤差e和誤差變化率ec的輸入來進行溫度控制決策，對于溫度這樣較大延遲的系統，由于溫度響應較大滯后，雖然ec反映了溫度變化的趨勢，但因為ec也較大滯后于輸入控制量，所以ec作為輸入量容易引起控制失調，控制效率低且不夠精確，無法廣泛應用于慣性較大系統，無法有效應用于水溫傳感器及汽車水溫儀表產品的標定以及輸出特性、靈敏度、線性度、重復度等檢測，或者相關技術培訓、高校汽車電子專業實踐等領域。同時，現有技術中雖然有汽車發動機熱敏電阻型水溫傳感器性能測試儀設計方案，但是結構較復雜，體積不夠小巧，采用加熱開環控制，不便精確控溫，不便作為測試標定平臺。同時，在教學過程中一直以簡易的實驗器材來開發?“發動機冷卻液溫度傳感器”實驗，用電熱壺加熱水來模擬發動機冷卻液，用手動調壓器結合玻璃溫度計觀測來控制溫度，某個溫度大致平穩后再測量電阻值。但是實驗過程繁瑣，尤其調溫不好掌控，且多個實驗組同時實驗時，容易噴灑水，安全性也不好把握。應用于教學過程中，學生也不能直觀的認識熱敏電阻的參數特性如靈敏度、線性度等，不便理解標定的過程和標定在系統中的作用，也不便于規模化、重復化實驗。?

發明內容

本發明是為了解決傳統溫度模糊控制中由于慣性延遲導致誤差變化率測量較大滯后以及控制系統測試和標定不夠直觀、精確，效率低等問題而提出一種能將溫度狀態機和模糊控制有效結合，解決ec滯后的問題，使模糊控制決策增加可靠依據，同時操控簡單，測試和標定直觀、精確、效率高且可廣泛應用于慣性較大系統的基于狀態機的溫度模糊控制方法及其控制系統。?

本發明是通過以下技術方案實現的：?

上述的基于狀態機的溫度模糊控制方法，首先根據實驗將得到一般情況下的溫度響應共劃分多個狀態，狀態機的轉換流向將為后續最終控制量輸出進行加權；然后分別將溫度偏差e(T)?和偏差率ec(T)模糊化為多個區間，并分別設定溫度偏差e(T)?和偏差率ec(T)的范圍，再通過線性變換使溫度偏差e(T)?和偏差率ec(T)的范圍歸一化到同一模糊集論域；接著根據實驗中溫度運行特性建立模糊控制規則表，再由模糊控制規則表得到輸出U，采用“最大隸屬度”方法求解模糊化的輸出U，并設模糊控制器輸出波頭數m_U的范圍；最后通過線性變換去模糊化，建立模糊控制器輸出波頭數m_U與模糊化的輸出U之間的關系。

所述基于狀態機的溫度模糊控制方法，其中：?

所述溫度偏差e(T)模糊化為7個區間E；?

所述偏差率ec(T)模糊化為7個區間EC；?

所述溫度偏差e(T)的范圍為[e(T)_min,e(T)_max]；?

所述偏差率ec(T)的范圍為[ec(T)_min,ec(T)_max]；?

所述溫度偏差e(T)和所述偏差率ec(T)的模糊集論域都為[-6,6]，即：?

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