遺傳算法初始化。通過對話框對種群大小、染色體長度、最大優(yōu)化代數(shù)、適應值上限、初始交叉概率和初始變異概率進行設定。生成初始種群。函數(shù)InitPop隨機產生長度為LChrom的二進制串中的每一位(0或1),構成一個體,選定合適的種群規(guī)模。種群中的個體由類PP管理。信息輸出。統(tǒng)計種群中的最優(yōu)個體及其適應值、種群的平均適應值、前后兩代平均適應值的差異等,為下一代遺傳優(yōu)化或結束優(yōu)化過程作準備。
根據(jù)統(tǒng)計得到種群的平均適應值及其差異,采用模糊控制來調整交叉概率和變異概率,以提高遺傳優(yōu)化效率。遺傳操作。由函數(shù)GA實現(xiàn),它主要包括選擇、交叉和變異,分別由Select、Crossover和Mutation來實現(xiàn)。
優(yōu)化設計模塊可通過對話框的形式向用戶提示輸入設計要求,完成利用遺傳算法優(yōu)化設計模糊控制器的全過程。系統(tǒng)最后可提供優(yōu)化后的參數(shù),如(b1,b2,b3)及相應的適應值,然后根據(jù)最優(yōu)參數(shù)生成相應的模糊控制表。該控制表可通過參數(shù)設定模塊送到下位機中,實現(xiàn)實時控制。
下位機不斷把傳感器采集的被控量(如溫度等)轉換為數(shù)字量,進行預處理后由模糊控制器給出控制信號進行調控。另外,通過串行通信接口將數(shù)據(jù)送至上位機。上位機根據(jù)這些實測數(shù)據(jù)評價正在運行的模糊控制器的性能,由優(yōu)化設計軟件根據(jù)需要自動生成新的模糊控制器(模糊控制表),并與正在運行的模糊控制器進行比較,如果兩者之間的差別超過設定范圍,就用新的模糊控制器替換正在運行的模糊控制器。這樣,經過多次比較和更新,選擇一種較好的模糊控制器來實現(xiàn)實時控制,使整個過程都獲得較好的效果。由于本系統(tǒng)中的上位機與下位機之間的距離較長,所以,串行通信接口采用RS485,這樣就必須進行RS232/RS485信號電平的轉換。將通信接口制成一塊符合PC總線標準的通信卡,將其插入上位機的PC總線槽即可。
試驗結果與分析根據(jù)前述的控制策略和應用系統(tǒng)結構,在自行設計建造的溫室進行溫度控制試驗。該溫室為一四連棟鋸齒形塑料溫室,面積520m2,頂高5.2m,天溝高3m。根據(jù)被控對象的幾何參數(shù)估測其初略模型,然后由上位機中的模糊控制器優(yōu)化設計軟件設計出模糊控制器(模糊控制表)。通過參數(shù)設定模塊,經串行通信接口將上述模糊控制表發(fā)送到下位機中。為了高效傳送熱量及節(jié)能,加熱器的風機應做到供熱量大時大風量,供熱量小時小風量,故該控制量又經D/A轉換器后輸出控制電壓給變頻器來控制變頻器的輸出電壓頻率,實現(xiàn)對風機電機的調速,從而實現(xiàn)對風量的控制。這里環(huán)境溫度為0℃,設定溫度為12℃,室內初始濕度為84%,設定濕度上限為85%,下限為60%。










