模糊PID算法在婴儿培养箱解耦控制中的应用

作者：朱远帆; 杨海仕; 俞永伟; 王琪; 胡燕海

来源：传感器与微系统, 2021, 40(07): 156-160.

DOI：10.13873/J.1000-9787(2021)07-0156-05

• 婴儿培养箱
• 解耦
• 模糊比例—积分—微分(PID)控制

婴儿培养箱温湿度控制系统存在较强的温湿度耦合关系是其产生时变性、滞后性的关键因素。本文采用前馈解耦的模糊比例—积分—微分(PID)控制方法,首先辨识得到温湿度双回路系统的系统模型,然后在控制系统中加入前馈解耦控制器,使原本相互耦合的温度、湿度变量等效为两个独立的温湿度控制子系统,最后在解耦回路中引入模糊PID控制机理,建立模糊增益控制器来增加系统的自适应性。在设定起始环境温度为28℃,起始环境相对湿度为60%RH的标况下,最后对改进后的解耦回路进行了仿真实验。由仿真的结果可知,相比传统PID解耦控制系统,模糊PID解耦控制系统的温湿度超调分别从3.2℃和10.7%减小到0.8℃和7.4%,温度和相对湿度的调节时间减小了190 s和230 s,解耦效果比较理想,双回路控制系统的稳定性及响应速度有了较大提高。

• 单位
  宁波大学; 宁波戴维医疗器械股份有限公司