本发明涉及仓库环流熏蒸领域,具体是一种基于模糊pid控制的仓库环流熏蒸控制方法。
背景技术:
我国是粮食大国,对粮食的储藏显得至关重要。仓库的关键问题之一在于消除仓库内的虫害,以便有效保护所储存粮食,目前普遍采用的方法是向仓库内输送磷化氢气体,但磷化氢气体对人体有害,为了避免操作人员与有毒气体接触,通常采用的方法是仓库环流熏蒸方法,磷化氢仓外发生器将磷化铝与温水反应而产生磷化氢气体,并由环流风机送入仓库中。但是这种控制方法采用人为定期进行操控,操作麻烦,且无法满足仓库中的磷化氢气体达到标准浓度。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是提供一种基于模糊pid控制的仓库环流熏蒸控制方法,将模糊控制算法和pid控制算法结合,实现仓库环流熏蒸环境的决策分析控制。
本发明的技术方案为:
一种基于模糊pid控制的仓库环流熏蒸控制方法,具体包括有以下步骤:
(1)、对参数进行模糊化:首先将磷化氢气体传感器采集到的信号发送给模糊控制器,模糊控制器将信号转化成符合模糊控制规则的语言变量,从而构成后续推理的模糊变量集合;
(2)、对模糊变量集合进行逻辑推理:模糊控制器建立计算推理准则,其准则定义如下:
论域u的模糊变量子集a,表征集合μa为隶属函数,μa(u)表示论域u中元素μ属于模糊子集a的程度,值域在[0,1]之间;
当有a与b两个模糊子集,a与b的交集为a∩b,其隶属函数为μa∩b,a与b的并集位a∪b,其隶属函数为μa∪b;
μa∩b由公式(1)得到,μa∪b由公式(2)得到;
μa∩b(u)=min{μa(u),μb(u)}=μa(u)∧μb(u)(1),
μa∪b(u)=max{μa(u),μb(u)}=μa(u)∨μb(u)(2);
(3)、基于准则的精确化计算:模糊控制器将推导出来的隶属函数值进行精确化,然后将去模糊化以后的精确值发送给pid控制器进行执行输出。
所述的磷化氢气体传感器采集到的信号为数字量信号或模拟量信号,其通过步骤(1)生成对应的数字模糊变量集合或模拟模糊变量集合。
所述的模糊变量子集a的补集为a,其隶属函数为μa=1-μa。
本发明的优点:
由于仓库环流熏蒸环境为不确定、无序的环境,存在着时变性、不规律性、不确定性,采用模糊控制算法和pid控制算法结合进行决策分析,保证了仓库环流熏蒸控制系统决策分析的准确性、快速性和高效性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种基于模糊pid控制的仓库环流熏蒸控制方法,其特征在于:具体包括有以下步骤:
(1)、对参数进行模糊化:首先将磷化氢气体传感器采集到的数字量信号e或者模拟量信号ec发送给模糊控制器,模糊控制器将信号转化成符合模糊控制规则的语言变量,从而构成后续推理的模糊变量集合(数字模糊变量集合e或模拟模糊变量集合ec);
(2)、对模糊变量集合进行逻辑推理:模糊控制器建立计算推理准则,其准则定义如下:
论域u的模糊变量子集a,表征集合μa为隶属函数,μa(u)表示论域u中元素μ属于模糊子集a的程度,值域在[0,1]之间;
当有a与b两个模糊子集,a与b的交集为a∩b,其隶属函数为μa∩b,a与b的并集位a∪b,其隶属函数为μa∪b;
μa∩b由公式(1)得到,μa∪b由公式(2)得到;
μa∩b(u)=min{μa(u),μb(u)}=μa(u)∧μb(u)(1),
μa∪b(u)=max{μa(u),μb(u)}=μa(u)∨μb(u)(2);
模糊变量子集a的补集为
(3)、基于准则的精确化计算:模糊控制器将推导出来的隶属函数值采用质心法进行精确化,然后将去模糊化以后的精确值发送给pid控制器进行执行输出。
其中,质心法,就是计算出系列连续输出范围内连续点的重心:
其中,u是某一特定论域,若是离散的系统,重心uc为:
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。