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應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)的模擬溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計解決方案


  來源: 電子發(fā)燒友 時間:2018-12-14 編輯:思楊
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輸入語言變量e的取值:{負大,負中,負小,零,正小,正中, 正大},表示符號 {NB,NM,NS,ZE,PS,PM,PB}。語言值隸屬度函數(shù)選擇三角形,如圖2(a)所示。

 

圖2 a

 

輸入語言變量de/dt的取值:{負大,負中,負小,零,正小,正中,正大},表示符號{NB,NM,NS,ZE,PS,PM,PB}。語言值隸屬度函數(shù)選擇三角如圖2(b)所示。

 

圖2 b

 

輸出變量u的取值:{關(guān)閉,微開,小開,半開,小半開,大半開,全開},表示符號{CB,CM,CS,M,OS,OM,OB}。語言值隸屬度函數(shù)選擇梯形,如圖2(c)所示。

 

圖2 c

 

每個語言變量所取的語言值,所對應(yīng)的語言值隸屬函數(shù)都是交叉重疊的。初始設(shè)定時,可采用均勻等分的方式布置,然后再根據(jù)系統(tǒng)仿真或?qū)嶋H的控制結(jié)果進行合理的調(diào)整。

設(shè)計模糊控制器的第二步是引入模糊推斷、邏輯實現(xiàn)和控制決策推斷。而推斷邏輯是由一組IF-THEN的控制規(guī)則組成的。這一組控制規(guī)則的形成于實際經(jīng)驗的總結(jié)。

從經(jīng)驗出發(fā),用語言形式表達表達推理控制決策過程如下:

IF{溫度設(shè)定值和回風溫度偏差過大AND偏差有變大的趨勢}THEN{電動水閥全開};

IF{溫度設(shè)定值和回風溫度偏差過小AND偏差有變小的趨勢}THEN{電動水閥全閉};

類似于上述的一系列控制規(guī)則集中在控制規(guī)則表中。

在應(yīng)用模糊控制器實際進行實時控制時,一定的偏差e和偏差變化率de/dt,對應(yīng)的就有某一些IF-THEN控制規(guī)則生效,而這些生效的控制規(guī)則產(chǎn)生一個綜合推斷結(jié)論,并通過解模糊過程轉(zhuǎn)換為一個確定的輸出值,從而給定電動水閥的控制電壓,對應(yīng)于電動水閥的開度。

 

系統(tǒng)仿真

MATLAB中的模糊邏輯工具箱提供了大量的對輸入、輸出變量進行模糊化(隸屬度函數(shù))的函數(shù)(總共提供了11種隸屬度函數(shù)),可以很方便的完成對變量的模糊化。

1 輸入、輸出變量的模糊化

圖3所示的模糊控制系統(tǒng)為雙輸入單輸出系統(tǒng),輸入為偏差e和偏差的變化率,輸出為u,我們可根據(jù)前邊給定的輸入、輸出變量的隸屬度函數(shù),在模糊邏輯控制箱添加隸屬度函數(shù)就可以完成模糊變量的模糊化過程。

2 模糊控制規(guī)則

MATLAB中的模糊邏輯工具箱提供了規(guī)則庫,將模糊控制規(guī)則添加到規(guī)則庫即可。模糊控制規(guī)則是設(shè)計一個模糊控制器的關(guān)鍵,該規(guī)則給定的好壞將直接影響到所設(shè)計的模糊控制器的性能好壞。

3 反模糊化

MATLAB中的模糊邏輯工具箱提供反模糊化方法,我們選用其中的mom法,即可對所設(shè)計的模糊控制系統(tǒng)進行仿真。

4 仿真結(jié)果

關(guān)鍵詞:空調(diào) 自動控制系統(tǒng) 控制器    瀏覽量:4612

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