智能控制應(yīng)用舉例.ppt

圖1 1洗衣機的模糊推理 模糊控制技術(shù)應(yīng)用一 模糊控制全自動洗衣機在模糊洗衣機中 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 洗滌時間和水流 漂洗方式和脫水時間等 圖1 2水溫 布量和時間的模糊量 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 另一種是動態(tài)的 即洗衣水流及時間 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 則洗滌劑投入量小 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 洗滌時間特短 如果布量多 布質(zhì)以棉布偏多 而且水溫低 則水流為特強 洗滌時間為特長 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期較長 食品中的水分也會凝結(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0 10左右 一個優(yōu)良的電冰箱 應(yīng)該是有較高的溫度控制精度 同時又有最優(yōu)的節(jié)能效果 圖2 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 霜厚度檢測和電熱絲控制是一個控制回路 它們的作用主要是用于進行冷凍室的除霜 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 對冷凍室的溫度控制是通過對壓縮機的控制實現(xiàn)的 而對冷藏室的控制 則是通過對冷氣風門的控制而實現(xiàn)的 可以這樣理解 冷凍室的溫度直接由壓縮機的工作狀態(tài)決定 而冷藏室的溫度既和壓縮機的工作狀態(tài)有關(guān) 也和冷凍室的溫度有關(guān) 同時 蒸發(fā)器的制冷和冷凍室的溫度都是通過風門傳送到冷藏室 故風門對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 實際上 冷凍室溫度控制還有一個條件 即是 在壓縮機停機三分鐘之內(nèi)不準重新起動 以防止壓縮機的輸入輸出兩端壓力不平衡使壓縮機起動力矩過大而燒毀電機 故而 對于凡是使壓縮機電機接通電源的語句 應(yīng)有停壓縮機的時間約束條件 如果用TOFF表示壓縮機停機時間 則上表中凡是Cp ON的語句規(guī)則都有TOFF 3M 而Cp OFF的語句則不用考慮TOFF 控制規(guī)則語句如下 R1 IFe1 NBAND e1 NBANDTOFF 3MTHENCp ONR2 IFe1 NSAND e1 NBTHENCp OFF R25 IFe1 PBAND e1 PBTHENCp 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門的控制量有關(guān) 還和壓縮機的工作狀態(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)分別用兩個不同的控制規(guī)則集 在壓縮機電機通電工作的情況下 壓縮機處于制冷狀態(tài) 風門打開主要是傳遞蒸發(fā)器的制冷所得的冷氣 在壓縮機電機斷電的情況下 壓縮機停止制冷 風門打開只要是傳送蒸發(fā)器制冷后的余冷及冷凍室的冷氣 表2 4Cp OFF時冷藏室溫度控制規(guī)則 表2 3Cp ON時冷藏室溫度控制規(guī)則 控制規(guī)則自調(diào)整在用戶開啟冷藏室的門時 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 雖然冷藏室的門打開 外界的熱量會侵入冷藏室內(nèi) 但由于取走了食品 冷藏室的負荷減少 所以 只要開啟柜門的時間不長 則冷藏室的溫度變化比較小 在加入食品時 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實行的 它包含兩個過程 一個是加入食品量的判別 一個是進行控制規(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 5Cp ON 且 T ME時校正后的控制規(guī)則 表2 6Cp OFF 且 T ME時校正后的控制規(guī)則 在關(guān)閉冷藏室柜門后 如果其溫度處于TOP之上 則馬上進行控制規(guī)則