论文变论域模糊PID在微碳汇测量系统中仿真是关于对不知道怎么写碳汇论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文碳汇交易所论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
摘 要：
在微碳汇研究中,分析植物在不同温度条件下的碳转换能力是必要的.针对微碳汇测量系统中温度变化具有的非线性、时变性、滞后性等问题,提出一种改进型变论域模糊PID控制方法.该方法采用分段函数作为伸缩因子,实现论域的等效伸缩；分段函数伸缩因子在保证控制精度的同时减少运算步骤,从而减小系统的滞后性,提高系统响应的实时性.采用MATLAB/Simulink分别对PID控制器、模糊PID控制器、变论域模糊PID控制器进行建模仿真,仿真结果表明：采用改进变论域模糊PID方法控制系统温度,调节时间短,最大超调量小,跟踪能力好,能为研究植物碳汇能力和温度的关系提供良好基础.
关键词：
微碳汇；变论域；模糊PID控制；伸缩因子
中图分类号：S 223；TP 273+.4 文献标识码：A 文章编号：1001-005X（2017）04-0044-05
Simulation of Variable Universe Fuzzy PID in the Micro Carbon Sink Measurement System
Yu Yue,Song Wenlong*,Wang Zhuo
（College of Mechanical and Electrical,University of Northeast Forestry,Harbin 150040）
Abstract：
In the study of micro carbon sink,it is necessary to analyze the carbon conversion ability of plant under different temperature.For the problems such as nonlinear,time-varying and hysteresis of temperature in micro carbon sink measurement system,an improved variable universe fuzzy PID control method was proposed.Piecewise function was used as contraction-expansion factor to realize the equivalent contraction and expansion of universe.The contraction-expansion factor ensured control accuracy while reducing the computational steps so as to reduce the lag of the system and improve the real-time performance of system response.The PID controller,fuzzy PID controller,improved variable universe fuzzy PID controller were simulated and analyzed by MATLAB/Simulink.The simulation results showed that with the improved variable universe fuzzy PID temperature control system,the adjust time is short,the maximum overshoot is small and the tracking ability is good,which can provide a good basis for studying the relationship between plant carbon sink capacity and temperature.
Keywords：
Micro carbon sink；variable universe；fuzzy PID control；contraction-expansion factor
0 引言
微碳汇测量指测量单株植物对环境中CO2的固定能力或固定量,微碳汇的研究重点是分析环境因子（温湿度、气体浓度和光照强度等）和植物固碳量的关系.在采用箱式法[1-2]进行微碳汇研究时,需要对微碳汇测量系统中的环境因子做到精确的控制.温度是影响植物碳汇的重要因素之一,实现系统内部温度的精确控制利于找到植物碳汇能力和温度的关系.
微碳汇测量系统内部温度系统具有非线性、滞后性、耦合性,传统PID控制并不适用.模糊控制适用于非线性系统的控制,但存在静差,且相当于PD控制器,无法消除静差,控制精度低[3-5].模糊PID控制引入积分环节,可消除静差,提高控制精度,但误差较小时PID参数不易调准,且控制规则数目有限,导致控制精度有限[6-8].李洪兴[9-11]教授首次将变论域思想引入到模糊控制中,随后又给出两种伸缩因子的数学模型,并通过四级倒立摆控制仿真实验证明了变论域模糊控制具有调整时间短、超调量小、稳态精度高、鲁棒性强等特点,十分适用于处理非线性系统.
研究中采用改进型变论域模糊PID控制方法,实现对微碳汇测量系统的温度控制,提出一种分段函数型伸缩因子,实现对输入模糊论域的在线调整,在保证控制精度的同时降低运算复杂度,提高系统实时性和响应速度,具有比PID控制模糊PID控制更好的自适应能力、跟踪能力和动态响应特性.
1 微碳汇测量系统模型
微碳汇测量系统结构如图1所示.整个系统分为培养箱和工作箱,由隔板1隔开.培养箱主要用于培养和观察植物,采用亚克力板搭建；工作箱主要放置加湿器、制冷系统等,由不銹钢薄板搭建.
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参考文献：
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