在探讨基于FPGA的模糊PID控制在智能化温室中的仿真研究时，我们首先需要了解几个关键概念和它们在该研究中的应用。
1. FPGA：现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array），是一种可以通过编程进行配置的集成电路。FPGA具有高度的灵活性和可重配置性，可以实现复杂的数字电路功能，并且比传统的专用集成电路(ASIC)开发周期短，成本相对较低。它在模拟、数字信号处理、嵌入式系统和高速数据处理等领域得到广泛应用。
2. 模糊PID控制：PID控制器是一种常见的反馈控制器，其参数包括比例（P）、积分（I）和微分（D）。传统的PID控制器依赖于被控对象的精确数学模型，而在控制系统复杂或数学模型难以获得的情况下，传统PID控制的效果不佳。模糊PID控制是一种结合了模糊逻辑和传统PID控制的技术，不依赖于精确的数学模型，而是基于人类专家的经验和知识，用模糊规则对PID的参数进行实时调整，以实现对复杂系统的有效控制。模糊PID控制能够自适应地调整PID参数，适应外部环境的变化，改善控制系统的性能。
3. VHDL：VHSIC硬件描述语言（VHSIC Hardware Description Language）是一种用于描述电子系统硬件功能的语言。VHDL可以用来编程FPGA，通过描述硬件电路的行为和结构，然后将这些描述编译为可以在FPGA上实现的配置文件。VHDL语言的使用使得设计人员可以利用计算机辅助设计（CAD）工具来设计和模拟电子系统。
4. QuartusII：这是一个由Altera公司（现为英特尔旗下公司）开发的软件工具，用于编程FPGA和CPLD（复杂可编程逻辑器件）。QuartusII提供了一个综合的开发环境，支持设计输入、逻辑综合、仿真、布局布线、时序分析和配置下载等过程。
5. 智能化温室：它是一种现代化农业生产设施，利用计算机和自动控制系统管理温室环境，包括温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等。通过精确控制这些环境参数，可以为植物生长提供最优化的条件，提高作物产量和质量。
在具体的研究中，研究者徐秀妮和郭立帅采用VHDL语言对模糊PID控制算法进行编程，并将FPGA作为硬件实现平台。他们利用QuartusII软件作为开发工具，并采用自上而下的模块化设计思想对模糊PID控制进行模块划分和设计。通过这种设计，模糊PID控制算法的硬件实现能够提高控制的可靠性和稳定性，同时通过模块化设计，提高了模块的通用性，缩短了系统硬件的开发周期，并降低了设计和开发的成本。
在仿真方面，研究者通过QuartusII软件自带的仿真功能对设计进行功能仿真和时序仿真，确保算法的正确性和可行性。模糊PID控制算法在智能化温室中的应用表明，它可以显著提升温室控制系统在非线性、时变和滞后较大环境下的稳定性与可靠性，为农业生产提供更加精准和智能化的环境控制。
这项研究结合了模糊逻辑的灵活性和PID控制的高精度与稳定性，提供了一种改进的控制方法，适应了智能化温室对复杂控制算法的需求。通过FPGA的快速开发和仿真能力，这种控制系统可以减少开发成本和时间，具有广泛的应用前景。
