人工智能氣候室的模糊控制算法分析
人工智能氣候室的模糊控制算法分析
人工智能氣候室是為植物生長(zhǎng)提供人工模擬的自然環(huán)境，在人工氣候室里，可以同時(shí)控制溫度、濕度、光照度等參數(shù)。托普儀器生產(chǎn)的智能人工氣候生長(zhǎng)室，根據(jù)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T6823-93《生物人工氣候箱技術(shù)條件》的要求設(shè)計(jì)生產(chǎn)。其精確的溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)和光照控制系統(tǒng)，一直被業(yè)界所津津樂道。
系統(tǒng)控制包括溫度控制、濕度控制、光照控制，系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的包含三個(gè)子控制器:溫度控制器、濕度控制器、光照控制器。溫度控制器采用模糊PID控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高性能從性能和實(shí)用兩方面考慮，選用Fuzzy一P工D開關(guān)切換控制;濕度要求的精度比溫度稍低，采用模糊控制器;而光照控制相對(duì)簡(jiǎn)單，因?yàn)楣庹諢粽斩扰c加在光照燈上的電壓成函數(shù)關(guān)系，給定光照首先計(jì)算出對(duì)應(yīng)電壓，然后控制光照晶閘管控制器使之輸出此電壓。這也是植物生長(zhǎng)室最經(jīng)典的設(shè)計(jì)之處。
uzzy-PID開關(guān)切換控制基本控制思想是在大偏差范圍內(nèi)采用Fuzzy控制，在小偏差范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換成PID控制，兩者的轉(zhuǎn)換由微機(jī)程序根據(jù)事先給定的偏差范圍自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。Fuzzy一PID控制比PID控制有更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，更小的超調(diào)，顯然它比Fuzzy控制具有更高的穩(wěn)態(tài)精度。在實(shí)際中，PID控制的三個(gè)參數(shù)是經(jīng)過(guò)尋優(yōu)得到的。
模糊控制器的實(shí)現(xiàn)方法是將一系列模糊控制規(guī)則離線轉(zhuǎn)化為一個(gè)查詢表(又稱為控制表)，存儲(chǔ)在單片機(jī)中供在線控制時(shí)使用。這種模糊控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，是最基本的一種形式。
