[发明专利]温度控制系统和温度控制方法

权利要求书

1.一种温度控制系统，用于控制被控系统的温度，其特征在于：

所述温度控制系统包括基于模糊调参的PID控制器和固定参数的PID控制器；

当ε₁≤|e|≤ε₂时，接通基于模糊调参的PID控制器并断开固定参数的PID控制器；

当|e|＜ε₁时，断开基于模糊调参的PID控制器并接通固定参数的PID控制器；

其中，e为来自被控系统的反馈值与控制目标值之间的偏差；ε₁、ε₂为预设的实数，且0＜ε₁＜ε₂。

2.根据权利要求1所述的温度控制系统，其特征在于：还包括比例控制器，

当|e|＞ε₂时，断开基于模糊调参的PID控制器和固定参数的PID控制器，并接通所述比例控制器。

3.根据权利要求1或2所述的温度控制系统，其特征在于：所述基于模糊调参的PID控制器采用离线方式将输入到所述基于模糊调参的PID控制器的所述偏差e和所述偏差e的变化率离散化，将通过离线的模糊化、模糊推理和去模糊计算出的参数以矩阵形式存储于所述温度控制系统中；当所述温度控制系统运行时，通过查表实时计算所述比例控制系数、积分控制系数和微分控制系数。

4.根据权利要求1或2所述的温度控制系统，其特征在于：所述固定参数的PID控制器中的比例控制系数、积分控制系数和微分控制系数是通过遗传算法计算得到的。

5.根据权利要求4所述的温度控制系统，其特征在于：所述固定参数的PID控制器的最优指标J为：

J=∫(w1|e(t)|+w2u2(t))dt+w3tue(t)≥0∫(w1|e(t)|+w2u2(t)+w4|e(t)|)dt+w3tue(t)<0]]>

其中，w₁、w₂、w₃、w₄为加权值，且w₄＞＞w₁，u(t)为固定参数的PID控制器的输出量，t_u为上升时间，e(t)为反馈信号与控制系统输入的给定值之差随时间变化的函数；上升时间为从稳态值的10％上升到稳态值的值90％所需的时间。