人工氣候箱溫室度模糊控製及模糊解耦

人工氣候箱溫濕度智能模糊控製分為溫濕度模糊控製和溫濕度模糊解耦兩部分。設Et為溫度誤差,劃分為7個變量等級(NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB),E′t為溫度誤差變化率,也劃分為7個變量等級(NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB),溫度輸出控製為Ct。由氣候箱溫度控製經驗,得出一係列控製規則為:IF Et IS NB AND E′t IS NB, THEN Ct IS PB;IF EtIS NM AND E′t IS Z, THEN Ct IS PM
；各個變量的論域範圍為:{E} ={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6};{E′} = {- 6, - 5, - 4, - 3, - 2, - 1,0,1,2,3,4,5,6};{C} = {- 7, - 6, - 5, - 4, - 3, - 2, - 1,0,1,2,3,4,5,6,7}。

經過模糊關係計算得出模糊關係矩陣,Rt= (Et×E′t)・Ct。然後可以計算模糊輸出Ct= (Et×E′t)・Rt。對於所有的Et和E′t計算出Ct,再使用重心法得到相應的模糊控製量,整理後得到控製輸出表。由於模糊控製的離散性和預先規則的不確定性,有些計算可能和實際經驗不太相符合,所以經過實際控製實驗後將控製輸出表進行了一些修改,最後得到一些結果。將結果預先存入控製器,實(shi)際(ji)控(kong)製(zhi)時(shi)隻(zhi)需(xu)要(yao)根(gen)據(ju)溫(wen)度(du)誤(wu)差(cha)和(he)誤(wu)差(cha)變(bian)化(hua)查(zha)表(biao)就(jiu)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)相(xiang)應(ying)的(de)控(kong)製(zhi)量(liang)。采(cai)用(yong)同(tong)樣(yang)的(de)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)濕(shi)度(du)模(mo)糊(hu)控(kong)製(zhi)的(de)輸(shu)出(chu)控(kong)製(zhi)表(biao)。而(er)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)和(he)濕(shi)度(du)控(kong)製(zhi)存(cun)在(zai)著(zhe)強(qiang)耦(ou)合(he),溫度和濕度各自獨立的使用模糊控製或者其他的控製方法而不考慮它們的耦合現象,控製的效果是不會好的,甚至會出現振蕩的現象。由於溫度和濕度的控製相互影響,他們的數學模型又很難建立,而且不同型號的氣候箱其關係又是不太一樣的,所以一般的解耦方法是不太有效的,這裏采用一種簡單而有效的方法,即采用模糊推理的方法,根據前麵模糊控製輸出的結果,再進行模糊推理得出解耦補償輸出,解耦補償輸出和前麵模糊輸出合成以後再進行實際的控製輸出。

當人工氣候箱采用上文所說的溫濕度耦合控製時，比用PID控製要有效率，控製效果超調小,響應快,很快達到控製輸出。而且溫度控製精度可以達到±0.5℃,濕度可以達到±3%，因此又被叫做智能人工氣候箱。人工氣候箱與光照培養箱相比
，對環境參數控製的更加全麵。光照培養箱是控製光照和溫度，而不能控製濕度。