我想用ST语言写一个模糊pid的温度控制程序

时间: 2023-11-13 13:06:06 浏览: 37
好的,下面是一个简单的模糊PID温度控制程序的ST语言实现: ``` PROGRAM FuzzyPID_Temperature_Control VAR SetTemp: REAL := 25.0; // 设定温度 CurrentTemp: REAL := 0.0; // 当前温度 Error: REAL := 0.0; // 误差 LastError: REAL := 0.0; // 上一次误差 SumError: REAL := 0.0; // 误差积分 Kp: REAL := 1.0; // 比例系数 Ki: REAL := 0.1; // 积分系数 Kd: REAL := 0.01; // 微分系数 FuzzyError: REAL := 0.0; // 模糊误差 FuzzyOutput: REAL := 0.0; // 模糊输出 PIDOutput: REAL := 0.0; // PID输出 MaxOutput: REAL := 100.0; // 最大输出值 // 模糊控制器的输入变量 TemperatureError: REAL := 0.0; // 温度误差 TemperatureErrorDelta: REAL := 0.0; // 温度误差变化率 // 模糊控制器的输出变量 Output: REAL := 0.0; // 控制输出 // 定义模糊控制器 FuzzyController: FUZZY_CONTROLLER; // 定义模糊集 ErrorNB: FUZZY_SET; ErrorPB: FUZZY_SET; ErrorZ: FUZZY_SET; DeltaNB: FUZZY_SET; DeltaPB: FUZZY_SET; DeltaZ: FUZZY_SET; OutputNB: FUZZY_SET; OutputPB: FUZZY_SET; OutputZ: FUZZY_SET; // 定义模糊规则 Rule1: FUZZY_RULE; Rule2: FUZZY_RULE; Rule3: FUZZY_RULE; Rule4: FUZZY_RULE; Rule5: FUZZY_RULE; Rule6: FUZZY_RULE; Rule7: FUZZY_RULE; Rule8: FUZZY_RULE; Rule9: FUZZY_RULE; BEGIN // 初始化模糊控制器 FuzzyController(INITIALIZE); // 初始化模糊集 ErrorNB(MAKE_TRAPEZOID(-50.0, -50.0, -20.0, -10.0)); ErrorPB(MAKE_TRAPEZOID(10.0, 20.0, 50.0, 50.0)); ErrorZ(MAKE_TRIANGULAR(-10.0, 0.0, 10.0)); DeltaNB(MAKE_TRAPEZOID(-5.0, -5.0, -2.0, -1.0)); DeltaPB(MAKE_TRAPEZOID(1.0, 2.0, 5.0, 5.0)); DeltaZ(MAKE_TRIANGULAR(-1.0, 0.0, 1.0)); OutputNB(MAKE_TRAPEZOID(-100.0, -100.0, -50.0, -30.0)); OutputPB(MAKE_TRAPEZOID(30.0, 50.0, 100.0, 100.0)); OutputZ(MAKE_TRIANGULAR(-30.0, 0.0, 30.0)); // 初始化模糊规则 Rule1(IF ErrorNB AND DeltaNB THEN OutputPB); Rule2(IF ErrorNB AND DeltaZ THEN OutputPB); Rule3(IF ErrorNB AND DeltaPB THEN OutputZ); Rule4(IF ErrorZ AND DeltaNB THEN OutputPB); Rule5(IF ErrorZ AND DeltaZ THEN OutputZ); Rule6(IF ErrorZ AND DeltaPB THEN OutputNB); Rule7(IF ErrorPB AND DeltaNB THEN OutputZ); Rule8(IF ErrorPB AND DeltaZ THEN OutputNB); Rule9(IF ErrorPB AND DeltaPB THEN OutputNB); // 主循环 WHILE TRUE DO // 获取当前温度值 CurrentTemp := GET_TEMPERATURE(); // 计算误差 Error := SetTemp - CurrentTemp; // 计算误差积分 SumError := SumError + Error; // 计算误差变化率 ErrorDelta := Error - LastError; // 计算PID输出 PIDOutput := Kp * Error + Ki * SumError + Kd * ErrorDelta; // 计算模糊误差 TemperatureError := FuzzyController(CRISP_TO_FUZZY(Error)); TemperatureErrorDelta := FuzzyController(CRISP_TO_FUZZY(ErrorDelta)); FuzzyError := FuzzyController(TemperatureError, TemperatureErrorDelta); // 计算模糊输出 FuzzyOutput := FuzzyController(FuzzyError); // 将PID输出和模糊输出结合起来 Output := PIDOutput * (1.0 - FuzzyOutput) + FuzzyOutput * Output; // 限制输出值的范围在0~MaxOutput之间 IF Output < 0.0 THEN Output := 0.0; END_IF; IF Output > MaxOutput THEN Output := MaxOutput; END_IF; // 将输出值发送给温度控制器 SET_TEMPERATURE_CONTROL(Output); // 记录上一次误差 LastError := Error; // 等待下一次循环 DELAY_MS(1000); END_WHILE; END_PROGRAM ``` 需要注意的是,上面的代码中使用了一个名为`FUZZY_CONTROLLER`的自定义函数块,它是一个模糊控制器。你需要根据你的实际情况编写这个函数块。另外,`GET_TEMPERATURE()`和`SET_TEMPERATURE_CONTROL()`是获取当前温度值和控制温度的函数,你需要根据你的实际情况编写这两个函数。

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