2022年模糊PID控制温控系统设计方案C语言程序代码 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - /* 模糊 PID 掌握温控系统仿真设计 C 程序代码*/ #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define PULSE 200 #define number 0.035 sbit SDO = P20；sbit SDI = P21；sbit CS = P22；sbit CLK = P23；sbit EOC = P24；sbit RS = P25；sbit RW = P26；sbit EN = P27；sbit KEY1= P30；sbit KEY2= P

2、31；sbit KEY3= P32；sbit KEY4= P33；sbit KEY5= P34；sbit IN1 = P35；sbit IN2 = P36；sbit ENA = P37；uchar flag；uchar flag_start；float S_temp=60.0；float P_temp=20.0；float Kp ；float Ki ；float Kd ；float Err=0.0；float Last_Err=0.0；float D_Err=0.0；float Sum_Err=0.0；float U=0.0；/* 函数功能：延时 */ void delay_msuchar z

3、 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - uchar i； uchar j； fori=z；i0；i- forj=360；j0；j- ； void delay_usuchar z uchar i； fori=z；i0；i- ； void LCD_WriteDatauchar Dat RS = 1； P1 = Dat； delay_us10； EN = 1； delay_us10； EN = 0； void LCD_WriteCOMuchar com RS = 0； P1 = com； delay_us10； EN = 1

4、； delay_us10； EN = 0； void Show_Numuchar x,uchar y,uchar n,float num uchar a3； uchar i； uint Temp； Temp=intnum； fori=0；i0；i- LCD_WriteDataai-1+0x30 ； void Show_Kiuchar num_Ki uchar Temp；num_Ki=Ki*100 ；Temp=ucharnum_Ki； Show_Num10,2,1,Temp%10；Temp=Temp/10；Show_Num9,2,1,Temp%10；Temp=Temp/10；Show_Num7,

5、2,1,Temp； void Show_charuchar x,uchar y,uchar ch ify%2 = 1 LCD_WriteCOM0x80+x ； else LCD_WriteCOM0x80+0x40+x ； LCD_WriteDatach； void LCD_Initvoid RW = 0； EN = 0； LCD_WriteCOM0x38 ； LCD_WriteCOM0x0c ； LCD_WriteCOM0x06 ； LCD_WriteCOM0x01 ； /* 函数功能：显示函数*/ void LCD_displayvoid Show_char1,1,T； delay_us10

6、；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - Show_char0,1,P； delay_us10； Show_char1,1,T； delay_us10； Show_char2,1,:； delay_us10； Show_Num3,1,3,P_temp； delay_us10； Show_char10,1,S； delay_us10； Show_char11,1,T； delay_us10； Show_char12,1,:； delay_us10； Show_Num13,1,3,S_temp； delay_us10； Sh

7、ow_char0,2,P； delay_us10； Show_char1,2,:； delay_us10； Show_Num2,2,2,Kp； delay_us10； Show_char5,2,I； delay_us10； Show_char6,2,:； delay_us10； Show_char8,2,.； delay_us10； Show_KiKi ； delay_us10； Show_char12,2,D； delay_us10； Show_char13,2,:； delay_us10； Show_Num14,2,2,Kd； delay_us10； /* 函数功能：定时器 2 初始化 *

8、/ void Timer2_Init RCAP2H =65536-300/256；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - RCAP2L =65536-300%256； TH2 = RCAP2H； TL2 = RCAP2L； ET2 = 1； TR2 = 1； EA = 1； /* 函数功能：键盘扫描,调整设置温度*/ void key_scanvoid ifKEY1=0 delay_ms1；ifKEY1=0 S_temp=S_temp+1；ifS_temp=200 S_temp=200；while.KEY1 ； ifKE

9、Y2=0 delay_ms1；ifKEY2=0 ifS_temp0 S_temp=S_temp-1；else ifS_temp=0 S_temp=0；while.KEY2 ； ifKEY3=0 delay_ms1；ifKEY3=0 ifS_temp=10 S_temp=S_temp-10；while.KEY4 ； ifKEY5=0 delay_ms1；ifKEY5=0 flag_start=1；while.KEY5 ； /* 函数功能： PID 的运算 */ void PID_Calculate Err = S_temp - P_temp； Sum_Err += Err； D_Err = Er

10、r - Last_Err； Last_Err = Err； U=Kp*Err+Ki*Sum_Err+Kd*D_Err； U=intU ； ifU=0 ifU=200 U=200； flag=1； else U=-U；ifU=200 U=200；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - flag=0； /* 函数功能： PID 参数 Kp 的运算 */ float fuzzy_kpfloat e, float ec 变化率 float Kp_calcu；uchar num,pe,pec；/e,ec,表示误差,误差float

11、code eRule7=-3.0,-2.0,-1.0,0.0,1.0,2.0,3.0； /误差 E 的模糊论域糊论域float code ecRule7=-3.0,-2.0,-1.0,0.0,1.0,2.0,3.0； /误差变化率 EC 的模float eFuzzy2=0.0,0.0 ； /隶属于误差E 的隶属程度 float ecFuzzy2=0.0,0.0 ； /隶属于误差变化率 EC 的隶属程度float code kpRule4=0.0,8.0,16.0,24.0 ；/Kp 的模糊子集float KpFuzzy4=0.0,0.0,0.0,0.0 ；/ 隶 属 于 Kp 的隶属程度 in

12、t code KpRule77= /Kp 的模糊掌握表 3,3,3,3,3,3,3, 2,2,2,2,1,2,2, 1,1,1,1,1,1,1, 1,1,0,1,0,1,1, 0,0,1,0,0,1,0, 0,1,0,1,0,0,2, 3,3,3,3,3,3,3 ； /* 误差 E 隶属函数描述 */ ifeeRule0 eFuzzy0 =1.0；pe = 0； else ifeRule0=e & eeRule1 eFuzzy0 = eRule1-e/eRule1-eRule0 ；pe = 0； else ifeRule1=e & eeRule2 名师归纳总结 - - - - - - -第 7

13、 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - eFuzzy0 = eRule2 -e/eRule2-eRule1 ；pe = 1； else ifeRule2=e & eeRule3 eFuzzy0 = eRule3 -e/eRule3-eRule2 ；pe = 2； else ifeRule3=e & eeRule4 eFuzzy0 = eRule4-e/eRule4-eRule3 ； pe = 3； else ifeRule4=e & eeRule5 eFuzzy0 = eRule5-e/eRule5-eRule4 ； pe = 4；else ifeRule5=e &

14、 eeRule6 eFuzzy0 = eRule6-e/eRule6-eRule5 ；pe = 5； else eFuzzy0 =0.0；pe =5； eFuzzy1 =1.0 - eFuzzy0；/* 误差变化率 EC 隶属函数描述 */ ifececRule0 ecFuzzy0 =1.0；pec = 0； else ifecRule0=ec & ececRule1 ecFuzzy0 = ecRule1 - ec/ecRule1-ecRule0；pec = 0 ； else ifecRule1=ec & ececRule2 ecFuzzy0 = ecRule2 - ec/ecRule2-ec

15、Rule1；pec = 1；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - else ifecRule2=ec & ececRule3 ecFuzzy0 = ecRule3 - ec/ecRule3-ecRule2；pec = 2 ； else ifecRule3=ec & ececRule4 ecFuzzy0 = ecRule4-ec/ecRule4-ecRule3 ； pec=3； else ifecRule4=ec & ececRule5 ecFuzzy0 = ecRule5-ec/ecRule5-ecRule4 ； pe

16、c=4； else ifecRule5=ec & ececRule6 ecFuzzy0 = ecRule6-ec/ecRule6-ecRule5 ； pec=5；else ecFuzzy0 =0.0；pec = 5； ecFuzzy1 = 1.0 - ecFuzzy0；/* 查询模糊规章表 */ num =KpRulepepec；KpFuzzynum += eFuzzy0*ecFuzzy0 ；num =KpRulepepec+1；KpFuzzynum += eFuzzy0*ecFuzzy1 ；num =KpRulepe+1pec；KpFuzzynum += eFuzzy1*ecFuzzy0 ；

17、num =KpRulepe+1pec+1；KpFuzzynum += eFuzzy1*ecFuzzy1 ；解模糊*/ /*加权平均法Kp_calcu=KpFuzzy0*kpRule0+KpFuzzy1*kpRule1+KpFuzzy2*kpR ule2 +KpFuzzy3*kpRule3 ；returnKp_calcu； /* 函数功能： PID 参数 Ki 的运算 */ float fuzzy_kifloat e, float ec 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - float Ki_calcu ；uchar n

18、um,pe,pec；float code eRule7=-3.0,-2.0,-1.0,0.0,1.0,2.0,3.0；float code ecRule7=-3.0,-2.0,-1.0,0.0,1.0,2.0,3.0；float eFuzzy2=0.0,0.0 ；float ecFuzzy2=0.0,0.0 ；float code kiRule4=0.00,0.01,0.02,0.03 ；float KiFuzzy4=0.0,0.0,0.0,0.0 ；int code KiRule77= 0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,

19、0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0, 2,0,0,0,0,0,1, ；3,3,3,3,3,3,3 /* 误差隶属函数描述 */ ifeeRule0 eFuzzy0 =1.0；pe = 0； else ifeRule0=e & eeRule1 eFuzzy0 = eRule1-e/eRule1-eRule0 ； pe = 0；else ifeRule1=e & eeRule2 eFuzzy0 = eRule2 -e/eRule2-eRule1 ；pe = 1； else ifeRule2=e & eeRule3 eFuzzy0 = eRule3 -e/eRule3-eRule2 ； pe

20、= 2； else ifeRule3=e & eeRule4 eFuzzy0 = eRule4-e/eRule4-eRule3 ； pe = 3； else ifeRule4=e & eeRule5 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - eFuzzy0 = eRule5-e/eRule5-eRule4 ；pe = 4； else ifeRule5=e & eeRule6 eFuzzy0 = eRule6-e/eRule6-eRule5 ；pe = 5； else eFuzzy0 =0.0；pe =5； eFuzzy1

21、 =1.0 - eFuzzy0；/* 误差变化隶属函数描述 */ ifececRule0 ecFuzzy0 =1.0；pec = 0； else ifecRule0=ec & ececRule1 ecFuzzy0 = ecRule1 - ec/ecRule1-ecRule0；pec = 0 ； else ifecRule1=ec & ececRule2 ecFuzzy0 = ecRule2 - ec/ecRule2-ecRule1；pec = 1； else ifecRule2=ec & ececRule3 ecFuzzy0 = ecRule3 - ec/ecRule3-ecRule2；pec

22、 = 2 ； else ifecRule3=ec & ececRule4 ecFuzzy0 = ecRule4-ec/ecRule4-ecRule3 ； pec=3； else ifecRule4=ec & ececRule5 ecFuzzy0 = ecRule5-ec/ecRule5-ecRule4 ； pec=4； 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - else ifecRule5=ec & ececRule6 ecFuzzy0 = ecRule6-ec/ecRule6-ecRule5 ； pec=5； else

23、 ecFuzzy0 =0.0；pec = 5； ecFuzzy1 = 1.0 - ecFuzzy0；/* 查询模糊规章表 */ num =KiRulepepec ；KiFuzzynum += eFuzzy0*ecFuzzy0 ；num =KiRulepepec+1 ；KiFuzzynum += eFuzzy0*ecFuzzy1 ；num =KiRulepe+1pec ；KiFuzzynum += eFuzzy1*ecFuzzy0 ；num =KiRulepe+1pec+1 ；KiFuzzynum += eFuzzy1*ecFuzzy1 ；/*加权平均法解模糊*/ Ki_calcu=KiFuzz

24、y0*kiRule0+KiFuzzy1*kiRule1+KiFuzzy2*kiRule 2 +KiFuzzy3*kiRule3 ； returnKi_calcu； /* 函数功能： PID 参数 Kd 的运算 */ float fuzzy_kdfloat e, float ec float Kd_calcu；uchar num,pe,pec；float code eRule7=-3.0,-2.0,-1.0,0.0,1.0,2.0,3.0；float code ecRule7=-3.0,-2.0,-1.0,0.0,1.0,2.0,3.0；float eFuzzy2=0.0,0.0 ；float

25、ecFuzzy2=0.0,0.0 ；float code kdRule4=0.0,1.0,2.0,3.0 ；float KdFuzzy4=0.0,0.0,0.0,0.0 ；int code KdRule77= 3,3,3,2,2,2,2, 2,2,2,1,1,1,1, 1,1,2,1,1,2,1, 1,1,0,1,0,1,1, 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1,1,0,0,0,1,1, 2,2,1,0 ,1,1,1, 3,3,3,3,2,3,2 ； /* 误差隶属函数描述 */ ifeeRule0 eFuzz

26、y0 =1.0；pe = 0； else ifeRule0=e & eeRule1 eFuzzy0 = eRule1-e/eRule1-eRule0 ；pe = 0； else ifeRule1=e & eeRule2 eFuzzy0 = eRule2 -e/eRule2-eRule1 ；pe = 1； else ifeRule2=e & eeRule3 eFuzzy0 = eRule3 -e/eRule3-eRule2 ；pe = 2； else ifeRule3=e & eeRule4 eFuzzy0 = eRule4-e/eRule4-eRule3 ； pe = 3；else ifeRu

27、le4=e & eeRule5 eFuzzy0 = eRule5-e/eRule5-eRule4 ；pe = 4； else ifeRule5=e & eeRule6 eFuzzy0 = eRule6-e/eRule6-eRule5 ； pe = 5；else eFuzzy0 =0.0；pe =5； 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - eFuzzy1 =1.0 - eFuzzy0；/* 误差变化隶属函数描述 */ ifececRule0 ecFuzzy0 =1.0；pec = 0； else ifecRule0=e

28、c & ececRule1 ecFuzzy0 = ecRule1 - ec/ecRule1-ecRule0；pec = 0 ； else ifecRule1=ec & ececRule2 ecFuzzy0 = ecRule2 - ec/ecRule2-ecRule1； pec = 1；else ifecRule2=ec & ececRule3 ecFuzzy0 = ecRule3 - ec/ecRule3-ecRule2；pec = 2 ； else ifecRule3=ec & ececRule4 ecFuzzy0 = ecRule4-ec/ecRule4-ecRule3 ； pec=3；

29、else ifecRule4=ec & ececRule5 ecFuzzy0 = ecRule5-ec/ecRule5-ecRule4 ； pec=4； else ifecRule5=ec & ececRule6 ecFuzzy0 = ecRule6-ec/ecRule6-ecRule5 ； pec=5； else ecFuzzy0 =0.0；pec = 5； ecFuzzy1 = 1.0 - ecFuzzy0；查询模糊规章表 */ /*num =KdRulepepec；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - KdFu

30、zzynum += eFuzzy0*ecFuzzy0 ；num =KdRulepepec+1；KdFuzzynum += eFuzzy0*ecFuzzy1 ；num =KdRulepe+1pec；KdFuzzynum += eFuzzy1*ecFuzzy0 ；num =KdRulepe+1pec+1；KdFuzzynum += eFuzzy1*ecFuzzy1 ；加权平均法解模糊 */ /*Kd_calcu=KdFuzzy0*kdRule0+KdFuzzy1*kdRule1+KdFuzzy2*kdR ule2 +KdFuzzy3*kdRule3 ； returnKd_calcu； /* 函数功

31、能： AD 将采集到的温度进行转化*/ uint read_tlc2543uchar port static uchar PORT = 0； uchar Temp,i,k=0； uint AD_value=0； Temp = port； CS = 1； CLK = 0； Temp=4； CS = 0； while1 fori=0；i8；i+ CLK = 0； ifTemp&0x80 SDI = 1； else SDI = 0；AD_value=1； ifSDO AD_value |= 0x01； CLK = 1； Temp=1； fori=8；i12；i+ 名师归纳总结 - - - - - -

32、 -第 15 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - CLK = 0； AD_value=1； ifSDO AD_value |= 0x01； delay_us10； CLK = 1； CLK = 0； CS = 1； ifPORT = port break； else Temp = port； Temp2 PORT = port； return AD_value； float AD_dealvoid uint AD_value； float temp； AD_value = read_tlc25430x00； temp = AD_value*number； return temp； /* 主函数 */ void mainvoid uchar AD_value=0； flag=0； flag_start=0； ENA=1； IN1=0；名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 18 页精选学习资料