温控系统c语言源代码,模糊PID控制温控系统设计C语言程序代码

时间: 2023-11-26 17:06:07 浏览: 54
以下是一个基于模糊PID控制的温控系统的C语言源代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 模糊PID控制参数 #define Kp 0.6 #define Ki 0.2 #define Kd 0.1 #define Mf 0.3 #define Mb 0.2 #define Epsilon 0.05 // 温度传感器误差 #define Error 0.5 // 模糊控制规则矩阵 const float rule[7][7] = { {1, 1, 1, 2, 2, 2, 3}, {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4}, {1, 2, 2, 3, 3, 4, 4}, {2, 2, 3, 3, 4, 4, 5}, {2, 3, 3, 4, 4, 5, 5}, {3, 3, 4, 4, 5, 5, 6}, {3, 4, 4, 5, 5, 6, 6} }; // 模糊集合的隶属度函数 float membership(float x, float a, float b, float c) { if (x <= a) return 0; if (x > a && x <= b) return (x - a) / (b - a); if (x > b && x < c) return (c - x) / (c - b); if (x >= c) return 0; } // 模糊PID控制器 float fuzzy_pid(float e, float ec, float e1, float e2) { float u, u1, u2, u3, u4, u5, u6, u7, u8, u9, u10, u11, u12, u13, u14, u15; u1 = membership(e, -Error, -Error / 2, 0); u2 = membership(e, -Error / 2, 0, Error / 2); u3 = membership(e, 0, Error / 2, Error); u4 = membership(ec, -Error, -Error / 2, 0); u5 = membership(ec, -Error / 2, 0, Error / 2); u6 = membership(ec, 0, Error / 2, Error); u7 = membership(e1, -Error, -Error / 2, 0); u8 = membership(e1, -Error / 2, 0, Error / 2); u9 = membership(e1, 0, Error / 2, Error); u10 = membership(e2, -Error, -Error / 2, 0); u11 = membership(e2, -Error / 2, 0, Error / 2); u12 = membership(e2, 0, Error / 2, Error); u13 = fmax(fmax(fmax(fmax(fmax(fmax(fmax(fmax(u1, u2), u3), u4), u5), u6), u7), u8), u9); u14 = fmax(fmax(fmax(fmax(fmax(fmax(fmax(fmax(u1, u2), u3), u10), u11), u12), u7), u8), u9); u15 = fmax(fmax(fmax(fmax(fmax(fmax(fmax(fmax(u1, u2), u3), u4), u5), u6), u10), u11), u12); // 模糊控制规则 u = rule[0][0] * u13 + rule[0][1] * u13 + rule[0][2] * u13 + rule[0][3] * u14 + rule[0][4] * u14 + rule[0][5] * u14 + rule[0][6] * u15; u += rule[1][0] * u13 + rule[1][1] * u13 + rule[1][2] * u14 + rule[1][3] * u14 + rule[1][4] * u15 + rule[1][5] * u15 + rule[1][6] * u15; u += rule[2][0] * u13 + rule[2][1] * u14 + rule[2][2] * u14 + rule[2][3] * u15 + rule[2][4] * u15 + rule[2][5] * u15 + rule[2][6] * u15; u += rule[3][0] * u14 + rule[3][1] * u14 + rule[3][2] * u15 + rule[3][3] * u15 + rule[3][4] * u15 + rule[3][5] * u15 + rule[3][6] * u15; u += rule[4][0] * u14 + rule[4][1] * u15 + rule[4][2] * u15 + rule[4][3] * u15 + rule[4][4] * u15 + rule[4][5] * u15 + rule[4][6] * u15; u += rule[5][0] * u15 + rule[5][1] * u15 + rule[5][2] * u15 + rule[5][3] * u15 + rule[5][4] * u15 + rule[5][5] * u15 + rule[5][6] * u15; u += rule[6][0] * u15 + rule[6][1] * u15 + rule[6][2] * u15 + rule[6][3] * u15 + rule[6][4] * u15 + rule[6][5] * u15 + rule[6][6] * u15; return u; } int main() { float t, t0, t1, t2, e, ec, u, u1, u2, u3, dt; t = 25; // 初始温度 t0 = 25; // 温度设定值 t1 = t; t2 = t; dt = 0.1; // 时间间隔 while (1) { // 计算误差和误差变化率 e = t0 - t; ec = (t - t1) - (t1 - t2); // 计算控制量 u = fuzzy_pid(e, ec, e - Epsilon, e, e + Epsilon); u1 = Kp * (e - ec + Mf * u); u2 = Ki * (e - ec + u); u3 = Kd * (e - 2 * ec + u / Mf - Mb * u2); // 计算下一时刻的温度 t2 = t1; t1 = t; t += (u1 + u2 + u3) * dt; // 输出温度 printf("Temperature: %f\n", t); } return 0; } ``` 该程序实现了一个基于模糊PID控制的温控系统,其中模糊PID控制器的参数可以根据实际需求进行调整。

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