模糊PID控制温控系统设计C语言程序代码

以下是一个简单的模糊PID控制温控系统设计的C语言程序代码：

#include <stdio.h>

// 模糊PID控制参数
#define Kp 1.0
#define Ki 0.2
#define Kd 0.1
#define Kp_fuzzy 0.8
#define Ki_fuzzy 0.2
#define Kd_fuzzy 0.1

// 温控系统参数
#define setpoint 50
#define sample_time 0.1
#define max_output 100
#define min_output 0
#define max_error 10
#define min_error -10

// 模糊PID控制变量
double last_error = 0;
double integral = 0;

// 模糊PID控制函数
double fuzzy_pid(double error) {
    double output;
    double error_derivative = (error - last_error) / sample_time;
    integral += error * sample_time;

    // 模糊控制规则
    double e = error / max_error;
    double ed = error_derivative / max_error;
    double ei = integral / max_error;

    double kp_fuzzy_output = Kp_fuzzy * (e - 0.5);
    double ki_fuzzy_output = Ki_fuzzy * (ei - 0.5);
    double kd_fuzzy_output = Kd_fuzzy * (ed - 0.5);

    double fuzzy_output = kp_fuzzy_output + ki_fuzzy_output + kd_fuzzy_output;

    // PID控制
    output = Kp * error + Ki * integral + Kd * error_derivative + fuzzy_output;

    // 输出限制
    if (output > max_output) {
        output = max_output;
    } else if (output < min_output) {
        output = min_output;
    }

    last_error = error;

    return output;
}

// 温控系统主函数
int main() {
    double temperature = 25.0;
    double error, output;

    while (1) {
        error = setpoint - temperature;
        output = fuzzy_pid(error);
        temperature += output * sample_time;

        printf("Temperature: %f, Error: %f, Output: %f\n", temperature, error, output);
    }

    return 0;
}

在这个程序中，我们首先定义了模糊PID控制的参数和温控系统的参数。然后，在模糊PID控制函数中，我们通过计算误差、误差变化率和积分来计算PID控制的输出，并根据模糊控制规则的输出进行修正。最后，我们将PID控制的输出限制在最大和最小输出之间，并更新上一次误差的值。在主函数中，我们通过不断地计算误差和输出来控制温度，并输出当前的温度、误差和输出值。