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1、 .智能型全自动洗衣机控制系统目 录摘要21 绪论31.1 模糊控制的介绍31.1.1 模糊控制的定义与特点31.12 模糊控制的发展51.1.3 模糊控制存在的主要问题61.2 模糊控制技术在洗衣机中的应用与原理61.3 本课题的意义与来源72 洗衣条件82.1 衣服的质料82.2水与洗涤剂82.3 洗衣时间和脱水时间93 控制系统的硬件设计93.1 衣量衣质检测93.2 水位水温检测133.3 水的透光率检测144 模糊控制系统硬件电路174.1 模糊控制洗衣机的功能要求174.2 模糊控制系统的硬件电路175 模糊控制实现方法195.1 基本结构和控制过程195.1.1 全自动模糊控制洗
2、衣机的结构195.1.2 洗衣过程中所执行的动作205.2 模糊规则205.2.1 输入变量的模糊化与隶属度函数215.2.2 输出变量的模糊化与隶属度函数225.2.3 模糊规则与模糊推理235.3 模糊控制系统的软件设计246 结束语28致28参考文献29摘要：模糊技术是智能化技术的一个重要组成部分。模糊逻辑有别于传统逻辑和数理逻辑，它通过隶属函数恰当地描述事物的模糊性，并把具有模糊现象和模糊概念的事物处理成精确的东西。将模糊逻辑与单片机控制技术结合起来是智能控制技术的一个重要发展方向，它们的结合方式可分为两种:模糊型单片机和数字型单片机的模糊化，目前应用较广泛的是后者。模糊控制是以模糊数
3、学为基础发展起来的一种新的非线性的控制方法，对那些无法取得数学模型或数学模型相当粗糙的系统可以取得较满意的控制效果，解决了一些用传统方法无法解决的问题。近年来，模糊控制在家用电器控制中得到较广泛的应用，采用模糊控制技术的洗衣机具有自动识别衣质、衣量，自动识别肮脏程度，自动决定水量，自动投入恰当的洗涤剂等功能，不仅实现了洗衣机的全面自动化，也大大提高了洗衣的质量，具有很强的实用性和较好的发展前景。 本文深入研究了全自动洗衣机的模糊控制系统结构，确定了控制器的输入、输出变量，设计了输入输出变量的隶属函数分析了输入输出变量的相关性。建立了模糊控制规则库，给出了软件设计思想与模糊推理程序流程。关键词：
4、模糊控制；单片机；全自动洗衣机 Abstract：Fuzzytechnologyisanimportantpartoftheintelligenttechnology.Diferentfr omtraditional logic and symbolic logic, the fuzzy logic describes the fuzzy quality through theslave function ,and turn the fuzzy conception and fuzzy phenomena into exactness. Combingthe fuzzy logic with
5、the MCU control technology is an important direction of the intelligentcontroltechnology,whichcanbeachievedin 2 ways:oneis fuzzyMCU,andtheotheroneisdigitalMCU,whichachievesthefuzzycontorlthroughsoftware,nowthistechnologyis usedwidely.Fuzzy control with fuzzy mathematics for a kind of new not line co
6、ntrol method that the foundation develop, to those cant acquisition mathematics model or very rough system in model in mathematicses can obtain the satisfied control result, resolving the some use the problem that traditional method cant resolve.In recent years, the faintness controls to control at
7、home appliances the inside gets the extensive application, adopting the technical washing machine in misty control have the auto identifies the dress quality, dress measures, identifying the dirty degree automatically, the automatic decision water measures, throwing in an etc. function automatically
8、, not only realizes the washing machine automate completely, but also increaseding consumedly the quantity that do laundry, have the very strong function with the good development foreground. The article researches the structure of fuzzy control Automatic washing machine、The inpt variable and output
9、 variableof controller is determined ，then the membership function of input variable and output variable is designed、 Rules repositorybased on orthogonal experiments is set up、The design philosophy of software an d fuzzy reasoning program flow chat are provided hereKeywords：Fuzzy control methods ；Si
10、ngle chip micro-computerAutomatic Washing Machine1 绪论1.1 模糊控制的介绍1.1.1 模糊控制的定义与特点模糊逻辑控制 (Fuzzy Logic Control)简称模糊控制(Fuzzy Control)，是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术。模糊控制实质上是一种非线性控制，从属于智能控制的畴。模糊控制系统是一种自动控制系统，它是以模糊数学模糊语言形式的知识表示和模糊逻辑推理为理论基础，采用计算机控制技术构成的一种具有闭环结构的数学控制系统。它的核心是具有智能性的模糊控制器。无疑，模糊逻辑控制系统是一种典
11、型的智能控制系统，在控制原理上它应用模糊集合论模糊语言变量和模糊逻辑推理的知识，模拟人的模糊思维方法，对复杂的过程进行控制。模糊逻辑控制的基础是模糊逻辑。模糊逻辑从含义上比其他传统逻辑更接近人类的思想和自然语言。它能够对真实的世界的近似的不确切的特征进行刻画。实际上，模糊逻辑控制是利用模糊逻辑建立的一种“自由模型”的非线性控制算法，特别是在那些采用传统定量技术分析过于复杂的过程或者提供的信息是定性非线形控制的效果是相当明显的。模糊控制系统在结构上与传统的控制系统没有太大的差别。主要不同之处在于控制器采用了模糊控制器。模糊控制实质上是一种非线性控制，从属于智能控制的畴。模糊控制的一大特点是既具有
12、系统化的理论，又有着大量实际应用背景。模糊控制的发展最初在西方遇到了较大的阻力；然而在尤其是在日本，却得到了迅速而广泛的推广应用。近 20多年来，模糊控制不论从理论上还是技术上都有了长足的进步，成为自动控制领域中一个非常活跃而又硕果累累的分支。其典型应用的例子涉与生产和生活的许多方面，例如在家用电器设备中有模糊洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、照相机和摄录机等；在工业控制领域中有水净化处理、发酵过程、化学反应釜、水泥窑炉等的模糊控制；在专用系统和其它方面有地铁靠站停车、汽车驾驶、电梯、自动扶梯、蒸汽引擎以与机器人的模糊控制等。模糊控制是一种基于规则的控制。它直接采用语言型控制规则，出发点是现场操作
13、人员的控制经验或相关专家的知识，在设计中不需要建立被控对象的精确数学模型，因而使得控制机理和策略易于接受与理解，设计简单，便于应用。由工业过程的定性认识出发，比较容易建立语言控制规则，因而模糊控制对那些数学模型难以获取、动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常适用。模糊控制的基本思想是利用计算机来实现人的控制经验，而这些经验多是用语言表达的具有相当模糊性的控制规则。模糊控制器 (Fuzzy Controller，即FC)获得巨大成功的主要原因在于它具有如下一些突出特点：(1)模糊工程的计算方法虽然是运用模糊集理论进行的迷糊算法，但最后得到的控制规律是确定性的、定量的条件语句。(2)不需要根据机
14、理与分析建立被控对象的数学模型，对于某些系统，要建立数学模型是很困难的、甚至是不可能的。(3)与传统的控制方法相比，模糊控制系统依赖于行为规则库，由于是用自然语言表达的规则，更接近于人的思维方法和推理习惯，因此，便于现场操作人员的理解和使用，便于人机对话，已得到更有效的控制规律。(4)模糊控制与计算切相关。从控制角度看，它实际上是一个由很多条件语句组成的软件控制器。目前，模糊控制还是应用二值逻辑的计算机来实现，模糊规律经过运算，最后还是进行确定的控制。迷糊推理硬件的研制与模糊计算机的开发，使得计算机将像人脑那样随心所欲地处理模棱两可的信息，协助人们决策和进行信息处理。1.12 模糊控制的发展目
15、前，模糊控制技术日趋成熟和完善。各种模糊产品充满了日本、西欧和美国市场，如模糊洗衣机、模糊吸尘器和模糊摄像机等等，模糊技术几乎变得无所不能，各国都争先开发模糊新技术和新产品。多年来一直未解决的稳定性分析问题正在逐步解决。模糊芯片也已研制成功且功能不断加强，成本不断下降。直接采用模糊芯片开发产品己成为趋势。模糊开发软件包也充满市场。模糊控制技术除了在硬件、软件上继续发展外，将在自适应模糊控制、混合模糊控制以与神经模糊控制上取得较大发展。随着其它学科新理论、新技术的建立和发展，模糊理论的应用更加广泛。模糊理论结合其它新技术和人工神经网络和遗传基因形成交叉学科神经网络模糊技术(Neuron Fuzz
16、y Technique)和遗传基因模糊技术(Genetic Fuzzy Technique)，用于解决单一技术不能解决的问题。模糊理论在其它学科技术的推动下，正朝着更加广泛的方向发展。模糊控制具有良好控制效果的关键是要有一个完善的隶属函数和控制规则。但由于模糊规则是人们对过程或对象模糊信息的归纳，对高阶、非线性、大时滞、时变参数以与随机干扰严重的复杂控制过程，人们的认识往往比较贫乏或难以总结完整的经验，这就使得单纯的模糊控制在某些情况下很粗糙，难以适应不同的运行状态，影响了控制效果。近 20多年来，模糊控制不论从理论上还是技术上都有了长足的进步，成为自动控制领域中一个非常活跃而又硕果累累的分支。模糊控制展望：模糊系统
