一种高低温试验箱温控系统的模糊控制方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种高低温试验箱温控系统的模糊控制方法，包括：采集高低温试验箱内反馈温度信息；将所述反馈温度信息与预设的温度阈值进行比较，获得误差与误差变化率；根据预设的模糊规则，将所述误差和误差变化率分别在各自模糊跪着的论域内模糊化，并建立模糊规则表；基于所述模糊规则表，通过查表修正包括比例系数、时间积分常数和时间微分常数的修正参数，根据所述修正参数生成控制指令。本申请通过模糊PID控制是在PLC内部实现的，根据PID的输出值控制加热器动作，通过采集的反馈温度与设值比较，以更精确的保持温度的控制。以更精确的保持温度的控制。以更精确的保持温度的控制。

【技术实现步骤摘要】
一种高低温试验箱温控系统的模糊控制方法及装置


[0001]本申请涉及自动控制领域，尤其涉及一种高低温试验箱温控系统的模糊控制方法。本申请还涉及一种高低温试验箱温控系统的模糊控制装置。

技术介绍

[0002]高低温试验箱在产品交付试验、产品设计等环节发挥着不可替代的作用，温度测试不仅是环境试验设备测试的重要指标之一，也是保证温湿度试验设备安全的重要参数，而温控系统的控制亦是进行实验的保障。控制系统是高低温环境试验设备的关键部分，直接影响温度精度和温度波动度等方面的试验指标，牵涉到试验效果及设备运行的稳定性、操作的便利性。
[0003]目前，市场对非标准高低温试验箱需求量越来越大，可以根据特定的测试对象定制试验箱，以满足用户对高控制精度以及功能的多样性。高低温实验装置主要由冷凝蒸发器、排风扇、电磁阀组、温湿度传感器和加热器等部分组成。
[0004]请参照图1所示，现有技术中，高低温试验箱温度控制均采用PID温度控制法，利用控制器的PID控制模块SSR(固态继电器)的控制方式。但试验箱在高低温实验时温度循环时间较长，常经历比如箱体震动、噪声等非线性影响因素较多，当受到扰动时波动大、强耦合等问题时，难以构建合理的数学模型，传统PID控制器常常会产生较大的过冲和在调节上花费较长的时间，使控制效果不佳，无法满足系统高精度控制的需求。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
中提出的一个或者多个问题，本申请提出一种高低温试验箱温控系统的模糊控制方法。本申请还涉及一种高低温试验箱温控系统的模糊控制装置。
[0006]本申请提供一种高低温试验箱温控系统的模糊控制方法，包括：
[0007]采集高低温试验箱内反馈温度信息；
[0008]将所述反馈温度信息与预设的温度阈值进行比较，获得误差与误差变化率；
[0009]根据预设的模糊规则，将所述误差和误差变化率分别在各自模糊跪着的论域内模糊化，并建立模糊规则表；
[0010]基于所述模糊规则表，通过查表修正包括比例系数、时间积分常数和时间微分常数的修正参数，根据所述修正参数生成控制指令。
[0011]可选的，所述修正参数的获取：
[0012]基于设定的误差动态范围确定模糊论域表达式；
[0013]根据所述模糊论域表达式确定所述误差和误差变化率、所述修正参数的模糊子集；
[0014]根据预设的所述误差和误差变化率对所述修正参数对应PID的调节规则确定所述修正参数的值；
[0015]根据所述修正参数的值计算所述PID值。
[0016]可选的，所述模糊论域表达式如下：
[0017][0018]其中[e
min
，e
max
]、[ec
min
，ec
max
]、[ΔK
min(m)
,ΔK
max(m)
](m＝p、i、d)的设置的温度误差动态范围；L
k
(m)，m＝(p、i、d)是比例因子；所述e是误差，所述ec是误差变化率。
[0019][0020]间微分常数。
[0021]可选的，所述查表步骤如下：
[0022]根据所述误差和误差变化率对应模糊子论域，在matlab模糊工具箱RuleViewer中得出对应输出控制变量值；
[0023]基于所述模糊规则表，将表内数据依照由上及下、由左及右的顺序依次键入共享数据块DB6.DBD0～DB6.DBD584中；
[0024]计算所述修正参数的地址偏移，确定所述误差和误差变化率对应的修正参数。
[0025]本申请还提供一种高低温试验箱温控系统的模糊控制装置，包括：
[0026]采集模块，用于采集高低温试验箱内反馈温度信息；
[0027]比较模块，用于将所述反馈温度信息与预设的温度阈值进行比较，获得误差与误差变化率；
[0028]规则模块，用于根据预设的模糊规则，将所述误差和误差变化率分别在各自模糊跪着的论域内模糊化，并建立模糊规则表；
[0029]计算模块，用于基于所述模糊规则表，通过查表修正包括比例系数、时间积分常数和时间微分常数的修正参数，根据所述修正参数生成控制指令。
[0030]可选的，所述计算模块包括：
[0031]第一单元，用于基于设定的误差动态范围确定模糊论域表达式；
[0032]第二单元，用于根据所述模糊论域表达式确定所述误差和误差变化率、所述修正参数的模糊子集；
[0033]第三单元，与偶那个鱼根据预设的所述误差和误差变化率对所述修正参数对应PID的调节规则确定所述修正参数的值；
[0034]第四单元，用于根据所述修正参数的值计算所述PID值。
[0035]可选的，所述模糊论域表达式如下：
[0036][0037]其中[e
min
，e
max
]、[ec
min
，ec
max
]、[ΔK
min(m)
,ΔK
max(m)
](m＝p、i、d)的设置的温度误差动态范围；L
k
(m)，m＝(p、i、d)是比例因子；所述e是误差，所述ec是误差变化率。
[0038][0039]间微分常数。
[0040]可选的，所述计算模块还包括：
[0041]控制单元，用于根据所述误差和误差变化率对应模糊子论域，在matlab模糊工具箱RuleViewer中得出对应输出控制变量值；
[0042]键入单元，用于基于所述模糊规则表，将表内数据依照由上及下、由左及右的顺序依次键入共享数据块DB6.DBD0～DB6.DBD584中；
[0043]参数单元，用于计算所述修正参数的地址偏移，确定所述误差和误差变化率对应的修正参数。
[0044]本申请相较于现有技术的优点是：
[0045]本申请提供一种高低温试验箱温控系统的模糊控制方法，包括：采集高低温试验箱内反馈温度信息；将所述反馈温度信息与预设的温度阈值进行比较，获得误差与误差变化率；根据预设的模糊规则，将所述误差和误差变化率分别在各自模糊跪着的论域内模糊化，并建立模糊规则表；基于所述模糊规则表，通过查表修正包括比例系数、时间积分常数和时间微分常数的修正参数，根据所述修正参数生成控制指令。本申请通过模糊PID控制是在PLC内部实现的，根据PID的输出值控制加热器动作，通过采集的反馈温度与设值比较，以更精确的保持温度的控制。
附图说明
[0046]图1是本申请中现有技术框架示意图。
[0047]图2是本申请中高低温试验箱温控系统的模糊控制流程示意图。
[0048]图3是本申请中高低温试验箱框架示意图。
[0049]图4是本申请中模糊PID温度控制结构示意图。
[0050]图5是本申请中模糊PID程序块结构示意图。
[0051]图6是本申请中软件流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高低温试验箱温控系统的模糊控制方法，其特征在于，包括：采集高低温试验箱内反馈温度信息；将所述反馈温度信息与预设的温度阈值进行比较，获得误差与误差变化率；根据预设的模糊规则，将所述误差和误差变化率分别在各自模糊跪着的论域内模糊化，并建立模糊规则表；基于所述模糊规则表，通过查表修正包括比例系数、时间积分常数和时间微分常数的修正参数，根据所述修正参数生成控制指令。2.根据权利要求1所述高低温试验箱温控系统的模糊控制方法，其特征在于，所述修正参数的获取：基于设定的误差动态范围确定模糊论域表达式；根据所述模糊论域表达式确定所述误差和误差变化率、所述修正参数的模糊子集；根据预设的所述误差和误差变化率对所述修正参数对应PID的调节规则确定所述修正参数的值；根据所述修正参数的值计算所述PID值。3.根据权利要求2所述高低温试验箱温控系统的模糊控制方法，其特征在于，所述模糊论域表达式如下：其中[e
min
，e
max
]、[ec
min
，ec
max
]、[ΔK
min(m)
,ΔK
max(m)
](m＝p、i、d)的设置的温度误差动态范围；L
k
(m)，m＝(p、i、d)是比例因子；所述e是误差，所述ec是误差变化率。4.根据权利要求2所述高低温试验箱温控系统的模糊控制方法，其特征在于，所述PID的表达式如下:其中，所述K
p
，K
i
，K
d
是所述修正参数中的比例系数、时间积分常数和时间微分常数。5.根据权利要求1所述高低温试验箱温控系统的模糊控制方法，其特征在于，所述查表步骤如下：根据所述误差和误差变化率对应模糊子论域，在matlab模糊工具箱RuleViewer中得出对应输出控制变量值；基于所述模糊规则表，将表内数据依照由上及下、由左及右的顺序依次键入共享数据块DB6.DBD0～DB6.DBD584中；计算所述修正参数的地址偏移，确定所述误差和误差变化率对应的修正参数。6.一种高低温试验箱温控...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆强，
申请(专利权)人：天津市英贝特航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：