智能控制应用举例.docx

1、智能控制应用举例模糊控制技术应用一、模糊控制全自动洗衣机在模糊洗衣机中，主要是要考虑布质、布量、水 温和肮脏程度这几种条件，而从这些条件求取水位，洗 涤时间和水流，漂洗方式和脱水时间等。图1.1洗衣机的模糊推理图1.2水温、时间布量和时间的模糊量考虑到洗衣过程中的两种情况，一种是静态的，即洗涤剂浓度；另一种是动态的, 即洗衣水流及时间。故而推理分两大部分，这也就是洗涤剂浓度推理和洗衣推理。 在洗涤剂浓度推理中，其规则如下：如果浑浊度高，则洗涤剂投入量大； 如果浑浊度偏高，则洗涤剂投入量偏大； 如果浑浊度低，则洗涤剂投入量小；在洗衣推理中，推理规则如下；如果布量少，布质以化纤偏多，而且水温高；则

2、水流为特弱，洗涤时间特短;如果布量多，布质以棉布偏多，而且水温低；则水流为特强，洗涤时间为特长;表洗衣的模糊推理1水區 檎布偏霸棹布与化纤各半化纤偏多低中高低中高低中高水流特强强强强强中中中中时间特*长中长中长中中中水疣軽中中中中中中弱时间长中短长中中中中短少水流弱弱弱弱弱弱弱弱特弱时间中中短中短短中短特短控制器硬件系统的结构:图1.3硬件系统框图初始化图1.4系统软件流程图二、模糊控制电冰箱在家庭中所用的电冰箱，一般都是双层的电冰 箱，它含有冷冻室和冷藏室。冷冻室通常用于冷冻 食品和制冰，在冷冻室中的食品要求存放时期较 长，食品中的水分也会凝结成冰；所以，要冷冻室 的温度为-6-18左右。冷

3、藏室用于在较低的温度中 存放食品，但要求有一定的保鲜作用，故不能冻伤 食品；所以要求冷藏室的温度为010左右。一个优良的电冰箱，应该是有较高的温度控制 精度，同时又有最优的节能效果。电冰箱的控制系统结构图2.1电冰箱模糊控制框图霜厚度检测和电热丝控制是一个控制回路,它们的作用主要是用于进行冷冻室的除霜。图2.2除霜控制框图压缩机图2.3温度控制框图在一般的双门电冰箱中，冷凝器处于冰箱背后，而蒸发器 处于冷冻室和冷藏室之间。对冷冻室的温度控制是通过对压缩 机的控制实现的，而对冷藏室的控制，则是通过对冷气风门的 控制而实现的。可以这样理解，冷冻室的温度直接由压缩机的 工作状态决定；而冷藏室的温度既

4、和压缩机的工作状态有关， 也和冷冻室的温度有关；同时，蒸发器的制冷和冷冻室的温度 都是通过风门传送到冷藏室，故风门对冷藏室温度起控制作用。电冰箱系统控制规则和模糊量K除霜控制模糊量和控制规则：图2.5霜厚度变化率偏差模糊化17DY 22VT加热春电压图2.6加热器控制电压模糊化表2.1除霜控制规则表控制Ch-霜厚度偏差eO*-1ZSH3霜厚S4ZMHH度变优率4ZLMH d小2pLQZZMH a图2.7冷冻室温度控制有关模糊量表2.2冷冻室温度控制规则+JCp*3el存NBNSZOPSP珈ONOFFOFFOFFOFFdNSpONONOFFOFFOFFdZlel*-1ZO1ONONOFFOFFO

5、FFqPSpONONOFFOFFOFFPBpONONONOFFOFW实际上，冷冻室温度控制还有一个条件，即是，在压缩机停机三分钟之内不准重新起动，以防止压缩机的输入输出两端压力不平衡使压缩机起动力矩过大而烧毁电机。故而，对于凡是使压缩机电机接通电源的语句，应有停压缩机的时间约束条件。如果用TOFF表示压缩机停机时间，则上表中凡是Cp=ON的语句规则都有TOFF3Mo而Cp=OFF的语句则不用考虑TOFF。 控制规则语句如下：R1:R2:IF e1=NB AND zle1=NB AND TOFF) 3M THEN Cp=ONIF e1=NS AND zle1=NB THEN Cp=OFFR25:

6、 IF e1=PB AND /e仁PB THEN Cp=OFF3、冷藏室温度控制模糊量和控制规则1-FFso5MBYB 图2.8冷藏室温度控制有关模糊量由于冷藏室的温度控制不仅和风门的控制量有关， 还和压缩机的工作状态有关，故在控制中分别考虑 Cp二ON和Cp=OFF两种状态中的控制情况。在这两种状态 分别用两个不同的控制规则集。在压缩机电机通电工 作的情况下，压缩机处于制冷状态，风门打开主要是 传递蒸发器的制冷所得的冷气。在压缩机电机断电的 情况下，压缩机停止制冷，风门打开只要是传送蒸发 器制冷后的余冷及冷冻室的冷气。表2.3 Cp=ON时冷藏室温度控制规则4Cfpe MNBNSzoPS呻+

7、JNBpVBMXfZOzgNSaVBBMzozo*ZgVBBMszgIPSuVBVBMszoP3VBVBMIzo表2.4 Cp=OFF时冷藏室温度控制规则3Cppe加NBNSZOPSPBpdNB1VBVBMSSpANSdVBVBBMSpZ3VBVBBMSpAPSdVBVBBMSppP珀VBVBBMSp控制规则自调整在用户开启冷藏室的门时，一般有两种操作，也就是取出食品，或 是加入新食品。在取出食品时，虽然冷藏室的门打开，外界的热量会侵 入冷藏室内；但由于取走了食品，冷藏室的负荷减少；所以，只要开启 柜门的时间不长，则冷藏室的温度变化比较小。在加入食品时，一旦冷 藏室的柜门打开，而加入的食品也比

8、较多；这样冷藏室的负荷增加较多， 从而使冷藏室的温度变化较大；在关上柜门后，则要求冷藏室以较快的 速度恢复到原有的设定温度处。控制规则的自调整是在冷藏室的柜门打开并加入食品时实行的。它 包含两个过程，一个是加入食品量的判别，一个是进行控制规则的修改。加入食品量的判别是根据柜门关闭后所得温度和冷藏室开启柜 门前的温度之差来判定的。用TCL表示关闭柜门后冷藏室的温度， 用TOP表示开启柜门前冷藏室的温度，则温差/T为：Z1T=TCL TOP根据温差/T的情况，把食品量分成“少”（Little,用LI表示）， “中”（Medium,用ME表示），“多”（Many,用MA表示）。LI图2.9食品量的模

9、糊量在关闭冷藏室柜门后，如果其温度处于TOP之上，则马上进行控 制规则校正，直到冷藏室温度下降到TOP,才停止校正。表2.5 Cp二ON,且Z1T=ME时校正后的控制规则e 2卩MB NS ZO PS P3NBeVBBBSSuNSqVBVBBSZOVBVBBMPS7VBVBBMSdp珀VBVBBBSa表2.6 Cp二OFF,且Z1T=ME时校正后的控制规则up*-NBNSZOPSNBVBVBBMNSQVBVBBzaVBVBVBBPS屮、弓VBVBBp珈VBVBVBB控制系统的电路结构K电源部分电源部分包括5V稳压电源，电源过零检测电路，电源电压检测电路等三个电路。2、风门控制部分风门控制电路12 V3、控制系统的总电路图MC6S 051439Kout2 i _ck -11卫IV3 12 rvi KXJ】3UKll/Wd1iy.wi PIM2 阳価 lWArl PMViti 1IX/C pmHlBZwwwlkiB? n n u u n n n nnxiiKNTRESETXTA1. EXTAl.測 wl2wluLyw-7 4 4 1 1 4 4 4 n36S2口 In I252627282930-313233邛jx4(1沪匚“ 沪了色st a v TqtN1图2.10系统程序框图知识回顾3 KnowIedge、Rev i ew :八厂