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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提供人工模擬的自然環(huán)境，在人工氣候室里，可以同時控制溫度、濕度、光照度等參數。托普儀器生產的智能人工氣候生長室，根據國家行業(yè)標準JB/T6823-93《生物人工氣候箱技術條件》的要求設計生產。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)內相應的包含三個子控制器: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控制器來實現系統(tǒng)的高性能從性能和實用兩方面考慮，選用Fuzzy一P工D開關切換控制;濕度要求的精度比溫度稍低，采用模糊控制器;而光照控制相對簡單，因為光照燈照度與加在光照燈上的電壓成函數關系，給定光照首先計算出對應電壓，然后控制光照晶閘管控制器使之輸出此電壓。這也是植物生長室最經典的設計之處。

uzzy-PID開關切換控制基本控制思想是在大偏差范圍內采用Fuzzy控制，在小偏差范圍內轉換成PID控制，兩者的轉換由微機程序根據事先給定的偏差范圍自動實現。Fuzzy一PID控制比PID控制有更快的動態(tài)響應，更小的超調，顯然它比Fuzzy控制具有更高的穩(wěn)態(tài)精度。在實際中，PID控制的三個參數是經過尋優(yōu)得到的。

模糊控制器的實現方法是將一系列模糊控制規(guī)則離線轉化為一個查詢表(又稱為控制表)，存儲在單片機中供在線控制時使用。這種模糊控制器結構簡單，使用方便，是最基本的一種形式。