环境实验室温、湿度模糊控制系统设计

模糊控制器选用双输人单输出控制方式，以温度误差e和误差变化率ec作为输入变量，以u作为输出变量。模糊子集为E=EC=U={NB，NM，NS，ZE，PS，PM，PB}={负大，负中，负小，零，正小，正中，正大)，其论域为：e=ec=u=[-3，3]={-3，-2，-1，0，1，2，3}。隶属度函数采用三角分布函数，如图3所示。

根据控制系统的输入／输出特性，以消除温度偏差为控制目标，制订控制规则如表1所示。

由模糊规则进行推理可以得出模糊控制器语言规则的输入输出关系，其关系是一个非线性的关系曲面。当偏差较大时，控制量的变化应尽力使偏差迅速减小；当偏差较小时，除了要消除偏差外，还要考虑系统的稳定性，防止系统出现过冲，甚至引起系统振荡。由隶属度函数及规则表，使用Mamdani推理方法和面积重心法进行清晰化，可得到控制查询表。

对应输出量U实际意义如表3所示。

注：√表示启动；×表示不启动
工作机理：依照模糊控制查询表建立的二维常数数组，将输入偏差E和偏差变化率EC量化到其基础变量论域，作为数组的行和列实时检索该查询表，得到实时输出U，依照输出量U的实际意义控制加热器或制冷器，从而驱使温度稳定在设定值。