基于模糊控制的水温自动调节器

对应于二极电热丝的四种状态的组合：电热丝1电热丝2都加热、电热丝1加热、电热丝2加热、电热丝1电热丝2都不加热（其中电热丝1的功率大于电热丝2的功率）。模糊控制规则如表1所列。

表1 

ΔE      E	P	Z	N
B	B	B	B
M	M	M	S
S	S	S	Z
N	Z	Z	Z

表2

E+ΔE      E	ΔE 1	0	-1
6	7	6	5
3	4	3	2
1	2	1	0
-1	0	-1	-2

4 模糊控制程序

由单片机对温度进行测量，将本次测得的温度与设定的温度值相减得到温度的偏差E，并存储到存储单元TMS；将本次测得的温度减前次测量的温度，得到温度的偏差变化量ΔE并存入存储单元TMCB；根据温度的偏差及偏差的变化量由模糊控制表决定电热丝的断闭。如果将E的四个模糊子集N、S、M、B分别用数字-1、1、3、6表示，ΔE的四个模糊子集N、Z、P分别用数字-1、0、1表示，则根据模糊控制规则表1，可得到如表2所示的E+ΔE。将表2与表1对照可以看出：当E+ΔE≤0时，加热量为Z；当1≤E+ΔE<3时，加热量为S；当3≤E+ΔE<5时，加热量为M；当E+ΔE≥5时，加热量为B。故可编制所求的模糊控制程序。

该温度控制器已应用于笔者家中自制的电热水器中，经几个月的使用证明非常实用，且性能稳定。

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