【技术实现步骤摘要】
本申请涉及工业控制领域，尤其涉及一种应用于电热器的基于模糊自适应pid算法的温控方法。
技术介绍
1、比例积分微分控制(proportional-integral-derivative control)，简称pid控制，由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高，被广泛应用于工业过程控制，有90％左右的控制回路具有pid结构，但是，由于实际对象通常具有非线性、时变不确定性、强干扰等特性，应用常规pid控制器难以达到理想的控制效果，例如电加热的温控系统，由于参数整定方法繁杂，常规pid控制器参数往往整定不良、性能欠佳，这些因素使得pid控制在复杂系统和高性能要求系统中的应用受到了限制。
2、目前，现有技术中采用模糊控制与常规pid控制相结合，利用模糊推理判断的思想，根据不同的误差和误差变化率对pid的参数kp与ki进行在线自整定，不仅保持了pid控制系统原理简单、鲁棒性好等优点，而且具有更大的灵活性、适应性，总体上控制精度更好。
3、但是，现有的模糊控制方法通常需要在将误差和误差变化率模糊化后，通过计算模糊控制表，查模糊控制表获取pid的参数，进而将pid的参数进行解模糊得到实际控制量，控制过程较为复杂。
4、因此，针对现有技术中存在的缺陷，如何不通过查模糊控制表获取pid的参数，且保证系统稳定性强、响应快等良好性能成为了亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请实施例的主要目的在于旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出一种应用于电热器的基于模
2、为实现上述目的，第一方面，本专利技术申请实施例提出了一种应用于电热器的基于模糊自适应pid算法的温控方法，所述电热器包括：模糊控制器、pid控制器，所述方法包括：
3、发送误差值和误差变化率值到所述模糊控制器，并控制所述模糊控制器根据所述误差值和所述误差变化率值确定误差模糊值以及误差变化率模糊值；
4、控制所述模糊控制器根据所述误差值、所述误差模糊值、所述误差率模糊值以及△kp的论域数值的优化公式确定kp值和ki值；
5、控制所述pid控制器接收所述误差值、所述kp值以及所述ki值，并根据所述误差值、所述kp值以及所述ki值确定输出值；
6、其中，所述优化公式为：△kp的论域数值＝-(a*误差模糊值+b*误差变化率模糊值)，a与b的数值可根据误差值的变化进行动态调整，且满足a+b＝1，△kp为kp的修正量数值。
7、根据本专利技术实施例提供的一种应用于电热器的基于模糊自适应pid算法的温控方法，至少具有如下有益效果：通过向模糊控制器发送误差值和误差变化率值，使模糊控制器能够对误差值和误差变化率值分别进行模糊化处理，可以使系统更好地处理不确定性和非线性问题，进而根据误差值的变化动态地调整a与b的数值，将a的值、b的值、处理后的误差模糊值、误差变化率模糊值以及根据预先实验得出的优化公式，系统可以通过优化公式持续获取不同工况下△kp的论域数值，对△kp的论域数值的处理获取kp的值以及ki值，进而控制pid控制器接收误差值、kp值以及ki值，以使pid控制器自适应地调整输出值，从而使电热器在不同的工况下都能保持良好的控制性能，相比于通过查询模糊控制表获取pid的参数的方式，提高了电热器的温度控制效率以及温度控制精度，确保了电热器能够稳定、准确地控制温度，提高了系统的整体性能。
8、在一些实施例中，所述方法还包括，每隔第一时长获取温度数据，通过对所述温度数据进行预处理得到所述误差值和所述误差变化率值。
9、在一些实施例中，所述控制所述模糊控制器根据所述误差值和所述误差变化率值确定误差模糊值以及误差变化率模糊值包括：
10、根据所述误差值与第一预设集中的数值进行比较，确定误差模糊值；
11、根据所述误差变化率值与第二预设集中的数值进行比较，确定误差变化率模糊值；
12、其中，所述误差模糊值与所述误差率模糊值分别与预设的输入模糊量化值相对应，所述预设的输入模糊量化值分为nb、nm、ns、zo、ps、pm、pb七个等级。
13、在一些实施例中，所述控制所述模糊控制器根据所述误差值、所述误差模糊值、所述误差率模糊值以及△kp的论域数值的优化公式确定kp值和ki值包括：
14、根据所述误差值与预设区间集确定a与b的值；
15、根据所述误差模糊值、所述误差变化率模糊值、a与b的值以及所述优化公式确定所述△kp的论域数值；
16、根据所述△kp的论域数值确定△kp的模糊值；
17、根据所述△kp的模糊值确定△ki的模糊值；
18、根据所述△kp的模糊值以及所述△ki的模糊值进行解模糊处理得到△kp以及△ki；
19、根据所述△kp、△ki、kp的初始预设值、ki的初始预设值确定kp值和ki值；
20、其中，△ki为ki的修正量数值，kp＝△kp+kp的初始预设值，ki＝△ki+ki的初始预设值。
21、在一些实施例中，所述根据所述误差值与预设区间集确定a与b的值包括：
22、当所述误差值落入所述预设区间集中的第一预设区间，确定a的值为第一参数值以及b的值为第二参数值；
23、当所述误差值落入所述预设区间集中的第二预设区间，确定a的值为第三参数值以及b的值为第四参数值；
24、当所述误差值不落入所述预设区间集中，确定a的值为第五参数值以及b的值为第六参数值；
25、其中，所述第一参数值大于所述第五参数值，所述第五参数值大于所述第三参数值。
26、在一些实施例中，所述根据所述△kp的模糊值确定△ki的模糊值包括：
27、所述模糊控制器将所述△kp的模糊值进行取反得到所述△ki的模糊值。
28、在一些实施例中，还包括温度控制器，所述温度控制器接收所述pid控制器中的输出值，并根据所述输出值输出控制信号。
29、第二方面，本专利技术实施例提供一种运行控制装置，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面实施例所述的温控方法。
30、第三方面，本专利技术实施例提供一种电热器，包括模糊控制器、pid控制器、温度控制器以及第二方面实施例所述的运行控制装置，所述运行控制装置分别与所述模糊控制器、所述pid控制器以及所述温度控制器电连接。
31、第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行实现第一方面实施例所述的温控方法。
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1.一种应用于电热器的基于模糊自适应PID算法的温控方法，其特征在于，所述电热器包括：模糊控制器、PID控制器，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，所述方法还包括，每隔第一时长获取温度数据，通过对所述温度数据进行预处理得到所述误差值和所述误差变化率值。
3.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，所述控制所述模糊控制器根据所述误差值和所述误差变化率值确定误差模糊值以及误差变化率模糊值包括：
4.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，所述控制所述模糊控制器根据所述误差值、所述误差模糊值、所述误差率模糊值以及△KP的论域数值的优化公式确定KP值和KI值包括：
5.根据权利要求4所述的温控方法，其特征在于，所述根据所述误差值与预设区间集确定A与B的值包括：
6.根据权利要求4所述的温控方法，其特征在于，所述根据所述△KP的模糊值确定△KI的模糊值包括：
7.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，还包括温度控制器，所述温度控制器接收所述PID控制器中的输出值，并根据所述输出值输出控
8.一种运行控制装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的温控方法。
9.一种电热器，其特征在于，包括模糊控制器、PID控制器、温度控制器以及权利要求8所述的运行控制装置，所述运行控制装置分别与所述模糊控制器、所述PID控制器以及所述温度控制器电连接。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行实现权利要求1至7中任一项所述的温控方法。
...【技术特征摘要】
1.一种应用于电热器的基于模糊自适应pid算法的温控方法，其特征在于，所述电热器包括：模糊控制器、pid控制器，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，所述方法还包括，每隔第一时长获取温度数据，通过对所述温度数据进行预处理得到所述误差值和所述误差变化率值。
3.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，所述控制所述模糊控制器根据所述误差值和所述误差变化率值确定误差模糊值以及误差变化率模糊值包括：
4.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，所述控制所述模糊控制器根据所述误差值、所述误差模糊值、所述误差率模糊值以及△kp的论域数值的优化公式确定kp值和ki值包括：
5.根据权利要求4所述的温控方法，其特征在于，所述根据所述误差值与预设区间集确定a与b的值包括：
6.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪军，罗佳，贺明军，
申请(专利权)人：广东瑞德智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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