智能控制應(yīng)用舉例

1、圖1.1 洗衣機(jī)的模糊推理 模糊控制技術(shù)應(yīng)用模糊控制技術(shù)應(yīng)用一、模糊控制全自動(dòng)洗衣機(jī) 在模糊洗衣機(jī)中，主要是要考慮布質(zhì)布量水溫和骯臟程度這幾種條件，而從這些條件求取水位,洗滌時(shí)間和水流，漂洗方式和脫水時(shí)間等。 圖1.2 水溫布量和時(shí)間的模糊量 考慮到洗衣過程中的兩種情況，一種是靜態(tài)的，即洗滌劑濃度；另一種是動(dòng)態(tài)的，即洗衣水流及時(shí)間。故而推理分兩大部分，這也就是洗滌劑濃度推理和洗衣推理。在洗滌劑濃度推理中，其規(guī)則如下：如果渾濁度高，則洗滌劑投入量大；如果渾濁度偏高，則洗滌劑投入量偏大；如果渾濁度低，則洗滌劑投入量??；在洗衣推理中，推理規(guī)則如下；如果布量少，布質(zhì)以化纖偏多，而且水溫高；則水流為特弱

2、，洗滌時(shí)間特短；如果布量多，布質(zhì)以棉布偏多，而且水溫低；則水流為特強(qiáng)，洗滌時(shí)間為特長(zhǎng)； 表1.1 洗衣的模糊推理 控制器硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu):圖1.3 硬件系統(tǒng)框圖圖1.4 系統(tǒng)軟件流程圖二、模糊控制電冰箱二、模糊控制電冰箱 在家庭中所用的電冰箱，一般都是雙層的電冰箱，它含有冷凍室和冷藏室。冷凍室通常用于冷凍食品和制冰，在冷凍室中的食品要求存放時(shí)期較長(zhǎng)，食品中的水分也會(huì)凝結(jié)成冰；所以，要冷凍室的溫度為-6-18左右。冷藏室用于在較低的溫度中存放食品，但要求有一定的保鮮作用，故不能凍傷食品；所以要求冷藏室的溫度為010左右。 一個(gè)優(yōu)良的電冰箱，應(yīng)該是有較高的溫度控制精度，同時(shí)又有最優(yōu)的節(jié)能效果。圖2.

3、1 電冰箱模糊控制框圖 電冰箱的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖2.2 除霜控制框圖 霜厚度檢測(cè)和電熱絲控制是一個(gè)控制回路，它們的作用主要是用于進(jìn)行冷凍室的除霜。 在一般的雙門電冰箱中，冷凝器處于冰箱背后，而蒸發(fā)器處于冷凍室和冷藏室之間。對(duì)冷凍室的溫度控制是通過對(duì)壓縮機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)的，而對(duì)冷藏室的控制，則是通過對(duì)冷氣風(fēng)門的控制而實(shí)現(xiàn)的?？梢赃@樣理解，冷凍室的溫度直接由壓縮機(jī)的工作狀態(tài)決定；而冷藏室的溫度既和壓縮機(jī)的工作狀態(tài)有關(guān)，也和冷凍室的溫度有關(guān)；同時(shí)，蒸發(fā)器的制冷和冷凍室的溫度都是通過風(fēng)門傳送到冷藏室，故風(fēng)門對(duì)冷藏室溫度起控制作用。 圖2.3 溫度控制框圖 圖2.4 霜厚度偏差模糊化 電冰箱系統(tǒng)控制規(guī)則和模

4、糊量 1、除霜控制模糊量和控制規(guī)則：圖2.5 霜厚度變化率偏差模糊化 圖2.6 加熱器控制電壓模糊化 表2.1除霜控制規(guī)則表 圖2.7 冷凍室溫度控制有關(guān)模糊量 2、冷凍室溫度控制模糊量和控制規(guī)則表2.2 冷凍室溫度控制規(guī)則 實(shí)際上，冷凍室溫度控制還有一個(gè)條件，即是，在壓縮機(jī)停機(jī)三分鐘之內(nèi)不準(zhǔn)重新起動(dòng)，以防止壓縮機(jī)的輸入輸出兩端壓力不平衡使壓縮機(jī)起動(dòng)力矩過大而燒毀電機(jī)。故而，對(duì)于凡是使壓縮機(jī)電機(jī)接通電源的語(yǔ)句，應(yīng)有停壓縮機(jī)的時(shí)間約束條件。如果用TOFF表示壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)間，則上表中凡是Cp=ON的語(yǔ)句規(guī)則都有TOFF3M。而Cp=OFF的語(yǔ)句則不用考慮TOFF。控制規(guī)則語(yǔ)句如下： R1: IF

5、e1=NB AND e1=NB AND TOFF3M THEN Cp=ONR2: IF e1=NS AND e1=NB THEN Cp=OFFR25: IF e1=PB AND e1=PB THEN Cp=OFF 圖2.8 冷藏室溫度控制有關(guān)模糊量 3、冷藏室溫度控制模糊量和控制規(guī)則 由于冷藏室的溫度控制不僅和風(fēng)門的控制量有關(guān)，還和壓縮機(jī)的工作狀態(tài)有關(guān)，故在控制中分別考慮Cp=ON和Cp=OFF兩種狀態(tài)中的控制情況。在這兩種狀態(tài)分別用兩個(gè)不同的控制規(guī)則集。在壓縮機(jī)電機(jī)通電工作的情況下，壓縮機(jī)處于制冷狀態(tài)，風(fēng)門打開主要是傳遞蒸發(fā)器的制冷所得的冷氣。在壓縮機(jī)電機(jī)斷電的情況下，壓縮機(jī)停止制冷，風(fēng)門打

6、開只要是傳送蒸發(fā)器制冷后的余冷及冷凍室的冷氣。 表2.4 Cp=OFF時(shí)冷藏室溫度控制規(guī)則表2.3 Cp=ON時(shí)冷藏室溫度控制規(guī)則控制規(guī)則自調(diào)整 在用戶開啟冷藏室的門時(shí)，一般有兩種操作，也就是取出食品，或是加入新食品。在取出食品時(shí)，雖然冷藏室的門打開，外界的熱量會(huì)侵入冷藏室內(nèi)；但由于取走了食品，冷藏室的負(fù)荷減少；所以，只要開啟柜門的時(shí)間不長(zhǎng)，則冷藏室的溫度變化比較小。在加入食品時(shí)，一旦冷藏室的柜門打開，而加入的食品也比較多；這樣冷藏室的負(fù)荷增加較多，從而使冷藏室的溫度變化較大；在關(guān)上柜門后，則要求冷藏室以較快的速度恢復(fù)到原有的設(shè)定溫度處。 控制規(guī)則的自調(diào)整是在冷藏室的柜門打開并加入食品時(shí)實(shí)行的。它包含兩個(gè)過程，一個(gè)是加入食品量的判別，一個(gè)是進(jìn)行控制規(guī)則的修改。圖2.9 食品量的模糊量 加入食品量的判別是根據(jù)柜門關(guān)閉后所得溫度和冷藏室開啟柜門前的溫度之差來(lái)判定的。用TCL 表示關(guān)閉柜門后冷藏室的溫度，用TOP 表示開啟柜門前冷藏室的溫度，則溫差T為： T=TCL - TOP 根據(jù)溫差T的情況，把食品量分成“少”（Little,用LI表示），“中”（Medium,用ME表示），“多”（Many,用MA表示）。 表2.5 Cp=ON，且T=ME時(shí)校正后的控制規(guī)則表2.6 Cp=OFF，且T=ME時(shí)校正后的控制規(guī)則在關(guān)閉冷藏室柜門后，如果其溫度處于TOP之上，則馬上進(jìn)行