单片机模糊控制系统的应用研究

论文编号:JD1044   论文字数:22427,页数:53  有开题报告，任务书，文献综述

摘    要

 自从模糊控制理论历史性的提出以来，就为人类提供了一种可以挑战以前许多控制方法的新型控制理论。这种控制方法中所应用的信息来源于在操作过程中起关键作用的操作者。操作者在这种控制理论的设计中，把自己在操作中的实际经验与体会记下来，作为所需参数，以供设计者在模糊决策中进行模拟的控制。在这中间，这些信息来源于实际操作工程师在工作中模型，分析，以及对一些特殊的控制方法的扩展。根据这些信息，可以说，模糊控制可以较容易的实现了专家的控制，
 本论文将模糊控制与单片机控制技术结合起来完成模糊电冰箱中的各项功能的实现。模糊控制就其实质而言属于非线形控制，它既适用于简单的控制对象，又可用来对机理较为复杂的被控过程进行伤人智能控制。
 本设计中所论述的模糊电冰箱具有温度模糊控制、智能化霜、故障自诊断功能,同时还具有控制精度高、性能可靠、省电等优点,并能达到高质量食品保鲜的目的,是电冰箱发展的主要方向.本文详细论述了模糊控制技术在电冰箱上的应用,分析了其硬件系统的结构和软件系统的设计，并主要论述了模糊控制器的设计与实际应用。
 [关键词]  电冰箱；单片机；模糊量；模糊控制；硬件；软件

ABSTRACT

 Fuzzy control is a practical alternative for a variety of challenging control applications since it provides a convenient method for constructing nonlinear controllers via the use of heuristic information. Such heuristic information may come from an operator who has acted as a “human-in-the loop” controller for a process. In the fuzzy control design methodology, we ask this operator to write down a set of rules on how to control the process, and then we incorporate these into a fuzzy controller than emulates the decision-making process of the human. In other cases, the heuristic information may come from a control engineer who has performed extensive mathematical modeling, analysis, and development of control algorithms for a particular process. Again, such expertise is loaded into the fuzzy controller to automate the reasoning processes and actions of the expert. Regardless of where the heuristic control knowledge comes from, fuzzy control provides a user-friendly formalism for representing and implementing the ideas we have about how to achieve high-performance control.
 In this article, the author proposes to combine the fuzzy control with the computer control technique in an effort to fulfill the operations required by the refrigerator .Fuzzy control, in essence, belongs to the category of the nonlinear control. It works well with the simple control objects, for the much complex procedures about which not enough is known yet or too intricate to peer through, the Fuzzy control succeeds as well.
 In this article, Fuzzy refrigerator have functions of fuzzy controlling temperature, intelligent defrosting and automatic trouble shoot. At the same time they have advantage so perfect accuracy, high performance, saving electricity and keeping fresh food of high quality. it is the main orientation of developing refrigerators. The application of fuzzy controlling techniques to refrigerator was discussed. Its structure of hard ware system and design of soft ware system were analyzed.
 Keywords: refrigerator; fuzzy quantity; fuzzy control; hardware; software  

目     录

摘要 ………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract  ………………………………………………………………………Ⅱ
第1章  绪论 ………………………………………………………………………1
 1. 1模糊控制理论的产生……………………………………………………  1
 1. 2模糊控制理论发展概况…………………………………………………  2
 1. 3目前模糊控制所面临的主要任务………………………………………  2
 1. 4本文所研究的主要内容、方案和特色…………………………………  3
第2章  模糊控制理论基础 ………………………………………………………4
 2. 1模糊控制基本思想………………………………………………………  4
 2. 2模糊控制算法……………………………………………………………  6
 2. 3模糊控制器的一般设计方法……………………………………………  8
第3章  总体系统设计 ……………………………………………………………11
 3.1电冰箱模糊控制器的技术要求及功能 ………………………………   11
 3.1东芝单片机TMP87C846N介绍 …………………………………………  12
 3. 3系统结构…………………………………………………………………  13
第4章  系统的硬件设计 …………………………………………………………15
 4. 1传感器组 ………………………………………………………………   15
 4. 2门状态检测电路 ………………………………………………………   15
 4. 3压缩机断电时间检测电路 ……………………………………………   15
 4. 4显示电路 ………………………………………………………………   16
 4. 5自动制冰控制电路 ……………………………………………………   16
 4. 6电源电路与过欠压检测电路 …………………………………………   16
 4. 7化霜，风机，风门，门控制电路 ……………………………………   17
 4. 8报警电路 ………………………………………………………………   17
第5章  模糊控制器的设计 ………………………………………………………19
 5. 1食品温度及热容量检测原理 …………………………………………   19
 5. 2确定食品温度的模糊推理框图 ………………………………………   20
 5. 3模糊变量，隶属函数，推理法则 ……………………………………   20
 5. 4制冷工况的控制决策 …………………………………………………   24
 5. 5着霜量的检测与智能除霜 ……………………………………………   24
第6章  系统软件设计 ……………………………………………………………29
 6. 1系统软件主流程 ………………………………………………………   29
 6. 2压缩机保护子程序 ……………………………………………………   29
 6. 3数据采集子程序 ………………………………………………………   29
 6. 4模糊化霜推理子程序 …………………………………………………   30
 6. 5温度模糊控制子程序流程 ……………………………………………   32
 6. 6自动制冰机流程图 ……………………………………………………   32
结束语 ………………………………………………………………………………39
参考文献　…………………………………………………………………………40
致 谢　………………………………………………………………………………41
附 录　………………………………………………………………………………42 

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