基于模糊PID的智能家居温度控制.docx

摘要：现在社会科技发展迅速，自动化发展至今已不能满足人们日益增长的需求，如今的生活正在从自动化向智能化方向转变。在日常生活中，人们对家庭温度调节器即空调有了更高的要求，单纯的调节温度已经成为过去，现在空调更需要实现舒适化，智能化。作为一种典型的温度控制，空调在进行温控时是一种非线性的，且具有滞后和大惯性的动态环节，传统的PID控制方法并不能满足这种需求，控制效果不理想。因此，对于空调温控出现的这种问题，设计出一种能够实现调节迅速、精确、稳定的控制系统显得尤为重要。

对于上述问题，本文对此作出了一定的改进，设计出一种模糊自整定PID控制算法，系统在结合两者的基础上能够实现更多的优点，系统运行呈现出高度的灵活性、稳定性、抗干扰性。模糊PID即在常规PID控制中，引入模糊推理，通过对误差和误差变化率的处理，得到控制量实现对PID的3个控制参数的在线整定。同时，本文在模糊PID的基础上引入人体舒适度指数，空调的温度调节不在是固定不变，而是更加智能化的符合当前人体最适温度，仿真运行完美跟随，能够实现控制效果。

关键词：模糊，PID，温度控制，人体舒适度

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1 课题背景及其研究意义-1

1.2 温度控制中的常用方法-1

1.2.1 PID控制-1

1.2.2 模糊控制-2

1.2.3神经网络控制-2

1.2.4模糊控制与PID控制相结合-2

1.3发展现状-3

第二章 模糊PID控制算法研究-5

2.1 PID控制理论-5

2.1.1 PID控制原理-5

2.1.2 数字PID控制方法-6

2.1.3 PID控制器参数的整定-7

2.2模糊控制理论-8

2.2.1 模糊控制原理-8

2.2.2基本概念-8

2.2.3 模糊控制系统的组成及模糊控制器的结构-9

2.3 模糊 PID 控制器-10

2.3.1 模糊 PID 控制器的基本形式-12

2.3.2 模糊 PID 控制器的设计步骤-12

第三章 matlab软件介绍-13

3.1主要功能-13

3.2优势特点-13

3.3 simulink-13

3.3.1 功能-13

3.3.2 特点-14

第四章 基于模糊PID的智能家居温度仿真控制算法研究-15

4.1 模糊自整定PID控制系统结构-16

4.2 确定变量及比例因子-16

4.3 模糊规则的确定-17

4.4 模糊控制器的设计-18

4.5 人体舒适度模型的建立-20

4.6 构建模糊 PID 控制系统仿真结构图-21

第五章 总结与展望-23

5.1 总结-23

5.2 展望-23

参考文献-24

致    谢-26