自动控制界专业人士请进！温度控制系统（电热水器）如何实现在设定时间内达到预设温度？

Question

本人目前在做本科毕设，需要使用模糊控制算法实现上述功能。控制器是52单片机，控制对象是一个小型加热器。使用模糊控制算法只能将温度偏差和温度偏差的变化率作为输入量去控制温度达到预设值，而怎样才能够控制时间，才能使其在预设时间内达到这个温度？先加热后保温至预设时间是可以的，但是这样做最后成绩只能降档......我目前已经实现温度模糊控制，但是时间控制上还是不知道如何解决。请天下高手赐教！！

Answer 1

做控制主要的是控制过程的静差、超调量、稳态时间，这三者的关系只能是折中选择。你说的控制时间应该就是指稳态时间。当水量一定、加热功率一定（可以理解为系统模型一不定期时），实际设定加热时间是不会比T短而只会延长。你说的“要在预设时间内达到这个温度”，那么按我的理解是要尽可能的缩短稳态时间，而要缩短稳态时间只能通过不断调整模糊控制器的参数来达到。那么要设定预设时间的话，你可以将预设时间作为一个参数加入控制器来调节控制器的输出，但是这个参数要如何加入就要不断分析和实验。

Answer 2

如果要实现在设定时间内达到预设温度，前提是在水量一定时，加热的功率要足够，然后根据加热器工作时的温度升高的速度，即可算出达到预设温度加热的时间，同样，调节温升的速度也可以改变预热时间。

追问

加热器的功率足够的，我设定的最终温度是60度，我是想先试验一下正常加热到60度需要多长时间（设为T ），然后根据实际设定时间与T 的商作为一个增益系数，加在模糊控制器输出控制量后面，用于按此比例来调节。（实际设定加热时间不会比T短而是只能延长。）只是目前不知道这种方案是否可行，只能先实验看效果再说。提出这个问题主要是想看看专业人士是如何解决这个问题的。

追答

加热水量和加热功率一定时，根据预设的时间，控制加热的速度。

Answer 3

要试验。功率足够吗