B.2 硬件移植代码
该代码是一个嵌入式系统的主程序，主要用于控制和监测环境参数。程序首先初始化系统时钟、GPIO、I2C、SPI、USART等硬件资源。接着，初始化系统模块如输入、应用、串口通信、PID控制器及环境模拟器，并设置PID控制器的初始参数。在主循环中，程序持续处理蜂鸣器定时任务、时间同步、应用主循环、串口接收与命令解析、环境模拟器更新以及PID控制器计算等任务。此外，还通过串口定期上报温度、湿度、风速等数据，并根据PID控制器的状态调整加热功率。整个系统设计了详细的错误处理机制，确保在遇到问题时能够安全停止并报告错误。
B.1 模糊PID控制器MATLAB仿真代码
该MATLAB代码实现了模糊PID控制器与传统PID控制器在不同工况下的对比仿真。主要步骤包括：
1. **定义工况**：通过温度、风速和相对湿度的变化模拟三种不同的环境条件。
2. **物理参数设置**：根据环境条件计算冰形成速率、热损失等关键参数，并设置前馈控制值。
3. **模糊控制器设计**：构建了一个模糊逻辑系统，用于调整PID控制器的参数（Kp, Ki, Kd），以适应不同工况。
4. **仿真循环**：分别对模糊PID和传统PID进行仿真，记录表面温度变化及控制器输出功率。
5. **结果可视化**：绘制了不同工况下两种控制器的性能曲线，并展示了模糊PID参数的自整定过程。
6. **量化分析**：计算并输出了各工况下的关键性能指标，如上升时间、超调量、稳态误差等，以及节能效果。
通过这些步骤，研究了模糊PID控制器在复杂环境中的适应性和优越性。