《26.传感器在模糊控制洗衣机中的应用研究参考模板》由会员分享，可在线阅读，更多相关《26.传感器在模糊控制洗衣机中的应用研究参考模板（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 传感器在模糊控制洗衣机中的应用研究 / 传感器在模糊控制洗衣机中的应用研究摘 要模糊控制是首先对控制对象按照人们的经验总结出模糊规则,然后由单片机对这些信息按照模糊规则做出决策来完成自动控制。首先，本文将概述模糊控制的基本原理和特点，并研究模糊控制在洗衣机中的应用方面。例如，在洗涤衣物过程中，衣物的多少，面料的软硬等都是模糊量，所以首先做大量的实验，总结出人为的洗涤方式，从而形成模糊控制规则。其次，本文将根据模糊控制原理对洗衣机的水位控制进行具体的研究，具体主要是模糊传感器的应用，即利用模糊传感器实现对洗衣机水位的测量，并把得到的数据经单片机A/D转换后，输出结果。最后，通过MATLAB仿真
2、器在实际设计中的应用，模拟研究是模糊洗衣机加水和排水的模糊控制。通过建立模糊推理系统，完成模拟量的函数关系及函数图像，验证得出模糊传感器较以往的传感器更加智能化，便捷化，为人们的生活节约了许多不必要的麻烦。关键词：模糊控制，隶属度函数，模糊推理系统，模糊传感器The Sensors applied research in the fuzzy control of washing machines Author：Zhang danyang Tutor：He jintianAbstractAccording to peoples experience, the fuzzy control summ
3、arizes the fuzzy rule to the controlled member at first, and then according to the fuzzy rule, it makes the decision-making to complete the automatic control by the monolithic integrated circuit to this information. First, this article will outline the fuzzy control the basic principle and the chara
4、cteristic, and elaborates the fuzzy control in washers application aspect. For example, in the clothing washing process, the fuzzy quantity contains how many clothings, the lining soft or hard and so on, therefore first does the massive experiments, and summarizes the artificial wash way, thus forms
5、 the fuzzy control rule. Next, according to the fuzzy control this article will act principle to conduct the concrete research to washers water monitor, which is mainly the fuzzy sensors application specifically, namely the use fuzzy sensor realizes to the washer water level survey, and the data whi
6、ch obtains after the monolithic integrated circuit A/D transformation will be put out.Finally, the simulator study is the fuzzy washer watering and the draining water fuzzy control through the MATLAB simulators in actual design application. Through the establishment fuzzy reasoning system, the simul
7、ation quantity completes the functional relations and the function image, and the confirmation obtains the fuzzy sensor former sensor more intellectualized, convenient, saved many nonessential troubles for peoples life. Key words: Fuzzy control, Membership function, fuzzy inference system，Fuzzy sens
8、or目 录1 绪 论11.1 课题背景及目的11.2 国内外研究情况11.3 课题研究方法21.4 论文构成及研究内容32 模糊控制及相关知识42.1 模糊语言的符号描述42.2 模糊控制的基础知识52.2.1 模糊传感器的基础知识52.2.2 模糊传感器的实现方法52.2.3 Foulloy算法简介63 模糊洗衣机的水位控制设计83.1 模糊控制洗衣机的工作流程83.2 模糊洗衣机的水位控制的研究设计过程83.3 传感器的选择与应用93.3.1 由集成硅压力传感器MPX5100A构成的压力调节系统93.3.2 MAX1463数字传感器信号处理器103.3.3 压力传感器测量电路103.3.4
9、 传感器电桥工作原理113.4 定量分析和计算113.4.1 测量电路和量程调整113.4.2 零点调整和迁移电路123.5 单片机ADC0809133.5.1 芯片简介133.5.2 元件设计连线133.5.3 原理图143.6 运用MATALAB实现的水位控制仿真143.6.1 建立模糊推理系统(FIS)153.6.2 模糊控制的Simulink仿真163.6.3 洗衣机水缸加水时的Simulink仿真163.6.4 洗衣机洗涤加水和排水Simulink仿真17结论19致谢20参考文献21附录221 绪 论1.1 课题背景及目的 1964年美国的L.A.Zadeh教授创立了模糊集合理论,1
10、974年英国的E.HMamdani研制出第一个模糊控制器。模糊控制不需要了解对象的精确数学模型,根据专家知识进行控制,近十年来得到了广泛的应用。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字控制系统。它的组成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知识,模拟人的模糊思维方法,对复杂过程进行控制。模糊控制系统基本结构如图1.1所示。从图上可以看出,模糊控制系统的主要部件是模糊化过程、模糊推理和决策(含知识库和
11、规则库的形成)和反模糊化。在结构上与传统的控制系统没有太大差别。主要不同之处在于模糊控制系统采用了模糊控制器。图1.1 模糊控制的基本结构1.2 国内外研究情况 随着科技的飞速发展，更多的新兴技术和新兴企业不断孕育而生，模糊技术就是其中的显著代表，作为模拟人类思维而转化为机械自动化运作的主要依托技术，模糊技术的发展速度令人惊叹，现如今已逐步取代原始手工机械操作，并越来越多的运用到了人们的日常生活之中。以下是我通过网络以及书籍搜集到的一些关于国内外模糊控制技术的研究其概况。自适应模糊控制：自适应模糊控制是具有学习算法的模糊逻辑系统，而模糊逻辑系统是由一系列模糊“如果-则”规则组成的，学习算法则是
12、依靠输入-输出调整模糊逻辑系统的参数。由于其兼容了模糊控制理论与自适应控制理论的优点，因此，在非线性函数逼近、非线性系统建模与辨识、非线性系统控制和自适应、自组织、自学习等方面得到了广泛的研究和应用。其中，如何消除逼近误差和外扰的影响，保证非线性模糊控制系统的鲁棒性和抗干扰能力是当今控制领域的研究热点之一。神经模糊控制在SAW压力传感器温度补偿中的应用：声表面波(SAW)技术是一门新兴热门研究课题之一，国内外已有温度、压力、加速度等传感器的相关报道。SAW压力传感器借助于它无以伦比的性能，诸如：1)数字号输出；2)高灵敏度、高分辨力、抗干扰能力强；3)易于大规模集成。正是由于这些自身的优越性，
13、它有着广泛的应用领域。但美中不足的是SAW压力传感器对环境的要求比较苛刻，SAW振荡器输出频率信号随着压力、温度、磁场等外界因素变化而变化，特别是温度的影响是测量误差的主要来源，为保证SAW压力传感器高准确度和高灵敏度测量，必须进行有效的温度补偿。模糊PID控制器在起重机纠偏系统中的应用：大部分桥式起重机都有不同程度的大车跑偏或啃轨现象。工程中通常采用的纠偏方案或多或少都存在控制精度的问题，严重的甚至出现重大事故。鉴此情况，本文通过对起重机运行机构使用的自动纠偏方案的分析，并对传统PID控制器方案和模糊控制器方案的优缺点和适用性进行分析比较，把模糊控制理论应用到起重机纠偏控制系统中，针对起重机
14、运行机构的特点，提出了模糊PID智能纠偏的方案，以达到工业现场实际使用的要求。且系统具有较好的移植性，可以方便的应用在不同型号的桥式起重机上。 此外，模糊控制在纺织工程、环保工程、机电工程、通信工程、海运工程、国防工程和计算机等领域的应用也非常广泛，也可以为机械设计制造及其自动化专业、工业自动化专业、电气工程及其自动化专业以及与自动控制相关专业的相关行业工程技术人员提供参考。1.3 课题研究方法目前，模糊传感器已被广泛应用，而且已进入平常百姓家，如模糊控制洗衣机中布量检测、水位检测、水的浑浊度检测，电饭煲中的水、饭量检测，模糊手机充电器等。另外，模糊距离传感器、模糊温度传感器、模糊色彩传感器等
15、也是国外专家们研制的成果。随着科技的发展，科学分支的相互融合，模糊传感器也应用到了神经网络、模式识别等体系中。 模糊控制的内容涵盖很广，需要通过大量的网络与书籍中攫取资料，首先从模糊控制的基础知识入手，根据模糊控制的基本结构推理系统并按设计要求绘制其隶属度函数。随后根据模糊控制原理对洗衣机加水和排水过程进行模拟设计和仿真。最后运用掌握资料进行对比修正。1.4 论文构成及研究内容论文中，首先简要研究了模糊控制在洗衣机中的应用，例如对水位的控制，浑浊度的控制，温度的控制等，每项控制都是基于模糊控制的原理，利用人们的固有思维进行设计和应用的，所以体现出模糊洗衣机的智能化、全自动化。这就是模糊控制的基本要义。随后，重点研究关于模糊控制在洗衣机中的应用，主要是通过研究洗衣机水位控制方法。其中，运用到了模糊传感器，其作用就是在原有的传感器感知过程得到数字量后，又将数子量转化成能产生和处理与其相关的测量
