通过模糊PID控制规则表可以得到3个参数ΔKp、ΔKi、ΔKd对应的模糊值，3个参数的模糊论域值的查表查询与程序中的定义为：intΔKp、intΔKi、intΔKd[7]。此模糊规则表的数据及对应的模糊控制表子程序保存在ZigBee系统的存储器数据模块中。在监控系统中，处理控制器能时时检测和显示误差信号和变化率信号，每隔20 s调用查询模糊控制表子程序，实现基于ZigBee的温湿度监控的软件流程如图4所示。
　　3 系统软件设计
　　3.1 传感器节点程序/组网程序设计
　　终端设备温湿度传感器主要负责采集各辆车车内的温湿度信息，每个传感器均有一个独立对应的ID号，将采集到信息汇聚到中心控制节点，由ZigBee模块将采集的温湿度上传，系统设计采用被唤醒的方式与中心节点进行数据的接收和发送。系统节点采用的星型结构，协调器[7]进行初始化的网络建立，其方法是选择一个相对空闲的信道和一个ID，然后启动网络，当节点加入网络时候，协调器会自动给其分配惟一的16位网络地址。系统的组网流程图如图5所示。
　　3.2 串口温湿度数据显示设计
　　ZigBee网络通信将多点的小信息量组织起来通信，通过多跳的方式送给核心处理器件来进行温湿度数字信息的分析处理。在Z-Stack协议栈[8]下，选择“EndDevice”工程配置，对温湿度节点终端设备烧录程序，选择“Router”工程配置，对中继路由烧录程序，选择“Coordinator”工程配置，对中心节点协调器烧录程序，通过串口调试助手，可以得到4辆车在不同时刻的温湿度数据，采用周期为5 s。对应的显示中，每个信息量为8个字节，其中第4、5位字节为温度的十六进制码，第6、7位字节为湿度的百分比，数据段为TH TL HH HL，前面TH TL为温度，后面HH HL为湿度，则温度计算：T=（TH×256+TL）/100，湿度计算：H=（HH×256+HL）/100，通过串口调试助手得到实时温湿度数据如图6。上位机软件采用Visual C++6.0进行开发，通过上位机软件实现传感器节点信息在PC机上的数据设置，显示良好的人机界面，利用RS-232串行口实现中心控制节点的串行通信。
　　4 MATLAB软件仿真
　　温湿度控制采用模糊PID算法，在MATLAB仿真[9]中，建立一个K.FIS模块和一个推理模糊控制系统，用READFIS命令将K.FIS文件加载到模糊控制器模块（Fuzzy logic controller）中进行仿真。设置车载系统的温湿度一阶惯性系统的参数为K=0.91，T=142 s，τ=30 s，则系统的传递函数为：G（s）=e-30 s，其Simulink 的仿真结构如图7所示。采用模糊PID控制的动态响应曲线较好，动态响应快、超调量小、高精度，而且这种方法抗干扰能力也很强，同时对温湿度一阶惯性滞后环节的适应能力很强。
　　5 小结
　　针对车辆温湿度采集和监控问题，传统方式中存在接线复杂、设备难维护等缺点，基于ZigBee的车载温湿度模糊PID控制系统采用SHT10温湿度传感器采集温度，利用ZigBee无线传感网络进行通信，利用中控中心对温湿度数据进行显示、存储、计算、分析。对温度的处理采用模糊PID计算方法，动态响应快、超调量小、高精度、抗干扰能力强。该系统使用性能好，测量数据实时性能快，准确度高，PC机界面友好，有较大的实用价值。
　　参考文献：
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　　[3] A True System-on-Chip solution for 2.4 GHz IEEE 802.15.4/ZigBee（TM）（Rev.F）[EB/OL]. http：//focus.ti.com/docs/prod/folders/print/cc2430.html.
　　[4] 王建新，童官军，杨世凤，等.基于模糊控制算法的温室温度监控系统研究[J].天津科技大学学报，2005，20（4）：68-72.
　　[5] 陶永华.新型PID控制及其应用[M].第二版.北京：机械工业出版社，2005.100-132.
　　[6] 庄利锋，杨慧中.模糊自适应PID控制器的设计及应用[J].自动化与仪表，2005，20（1）：50-52.
　　[7] 杨 柳，陶正苏.基于ZigBee的环境监测网络节点的设计[J].自动化与仪表，2005，23（8）：22-24.
　　[8] Microchip.Microchip stackfor the ZigBeeTMprotocol V1.0-3.6[EB/OL]. http：//www.wanfangdata.com.cn.
　　[9] 张建仁，王 莉.MATLAB在模糊控制系统仿真中的应用[J].自动化与仪表，2001，18（3）：11-13.

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