人工智能气候室的模糊控制算法分析

人工智能气候室是为植物生长提供人工模拟的自然环境，在人工气候室里，可以同时控制温度、湿度、光照度等参数。托普仪器生产的智能人工气候生长室，根据国家行业标准JB/T6823-93《生物人工气候箱技术条件》的要求设计生产。其精确的温度控制系统、湿度控制系统和光照控制系统，一直被业界所津津乐道。

系统控制包括温度控制、湿度控制、光照控制，系统内相应的包含三个子控制器:温度控制器、湿度控制器、光照控制器。温度控制器采用模糊PID控制器来实现系统的高性能从性能和实用两方面考虑，选用Fuzzy一P工D开关切换控制;湿度要求的精度比温度稍低，采用模糊控制器;而光照控制相对简单，因为光照灯照度与加在光照灯上的电压成函数关系，给定光照首先计算出对应电压，然后控制光照晶闸管控制器使之输出此电压。这也是植物生长室最经典的设计之处。

uzzy-PID开关切换控制基本控制思想是在大偏差范围内采用Fuzzy控制，在小偏差范围内转换成PID控制，两者的转换由微机程序根据事先给定的偏差范围自动实现。Fuzzy一PID控制比PID控制有更快的动态响应，更小的超调，显然它比Fuzzy控制具有更高的稳态精度。在实际中，PID控制的三个参数是经过寻优得到的。

模糊控制器的实现方法是将一系列模糊控制规则离线转化为一个查询表(又称为控制表)，存储在单片机中供在线控制时使用。这种模糊控制器结构简单，使用方便，是最基本的一种形式。