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温室环境下多变量模糊控制系统的研究

发布时间:2016-10-03 17:04

  本文关键词:温室环境下多变量模糊控制系统的研究,由笔耕文化传播整理发布。


《辽宁工程技术大学》 2005年

温室环境下多变量模糊控制系统的研究

王艳  

【摘要】:本文以智能温室为研究对象,对智能温室的控制算法进行研究。温室环境系统是一个多变量的大惯性非线性系统,且有交连,时滞等现象。很难对这类系统建立数学模型及用经典控制方法或现代控制方法实现控制。基于这种情况,本文采用人工智能的方法,而模糊控制是人工智能的一个重要分支。模糊控制不需要建立被控对象的数学模型,系统的鲁棒性强,适合于非线性时变滞后系统的控制。 本文采用模糊控制算法,经MATLAB仿真,生成最终的模糊控制表,用于对智能温室的控制。仿真结果表明,这种方法明显优于传统控制方法,具有超调量小、过度时间短、稳定性强、适应性好等特点,能过达到预期的控制效果。 算法采用软件的实现方式,既节约了成本,又便于扩展。智能控制系统的硬件部分以单片机为核心,采用自顶向下的设计方法,便于调试和扩展,批量生产将产生良好的经济效益。

【关键词】:
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP273.4
【目录】:

  • 1 绪论8-12
  • 1.1 智能温室发展现状8
  • 1.2 智能温室控制的特点8-9
  • 1.3 模糊控制综述9-10
  • 1.4 多变量模糊控制发展现状10-11
  • 1.5 论文的主要内容11-12
  • 2 系统硬件设计12-28
  • 2.1 硬件系统总体结构12
  • 2.2 主控制模块设计12-19
  • 2.2.1 单片机的选择12-13
  • 2.2.2 时钟电路的设计13-15
  • 2.2.2.1 内部时钟电路14
  • 2.2.2.2 外部时钟电路14-15
  • 2.2.3 复位电路的设计15
  • 2.2.4 存储器的扩展15-18
  • 2.2.4.1 基于SRAM 的FPGA 的结构和原理16-17
  • 2.2.4.2 ALTERA 的FPGA 的配置下载方式和配置模式17
  • 2.2.4.3 用单片机配置FPGA17-18
  • 2.2.5 电源电路的设计18-19
  • 2.3 数据采集模块设计19-23
  • 2.3.1 传感器的选择19-20
  • 2.3.1.1 温度传感器的选择19
  • 2.3.1.2 湿度传感器的选择19-20
  • 2.3.2 数模转换器的选择和控制电路的设计20-23
  • 2.3.2.1 数模转换器的选择20-21
  • 2.3.2.2 控制电路的设计21-23
  • 2.4 键盘显示模块设计23-26
  • 2.4.1 键盘扫描电路设计23-25
  • 2.4.2 显示电路的设计25-26
  • 2.4.2.1 液晶显示模块的选择25
  • 2.4.2.2 显示控制电路的设计25-26
  • 2.5 输出驱动模块的设计26-28
  • 3 控制算法的研究28-41
  • 3.1 模糊控制的理论基础28-30
  • 3.1.1 模糊控制28
  • 3.1.2 模糊控制系统的组成28-30
  • 3.2 模糊控制器的设计30-39
  • 3.2.1 模糊化30-33
  • 3.2.2 模糊规则的制定33-34
  • 3.2.3 模糊决策34
  • 3.2.4 解模糊化34-39
  • 3.3 模糊控制器参数调试及控制仿真39-41
  • 3.3.1 模糊控制器量化因子及比例因子的确定39
  • 3.3.2 控制仿真39-41
  • 4 系统软件设计41-48
  • 4.1 监控主程序的设计41-43
  • 4.2 数据管理子程序的设计43-45
  • 4.2.1 定时器T0 中断服务子程序的设计43
  • 4.2.2 外中断/INT0 中断服务子程序的设计43-45
  • 4.3 键盘中断子程序的设计45-48
  • 结束语48-49
  • 致谢49-50
  • 参考文献50-52
  • 作者在攻读硕士学位期间发表的论文52
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    本文编号:130054

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