模煳控制第七章 模糊控制應用實例ppt課件

1、 7.1 模糊控制全自動洗衣機 7.1.1 洗衣條件 （1衣服的質(zhì)料 一般衣服質(zhì)料纖維可分兩大類：自然纖維的棉織品和人造化學纖維織品。 （2水 水可帶走一般的灰塵和水溶性污垢，所以，不用洗滌劑也可能洗去部分污垢。圖7.1 水溫與洗凈力之間的關系曲線 （3洗滌劑 洗滌劑的成分主要以烷基苯活性劑為主，不同的洗滌劑還會添加各種不同的輔助劑、酵素、熒光增白劑、香料等。 7.1.2 模糊控制洗衣機結構 （1負載檢測 這主要用來檢測所洗衣物的重量，以決定水位。這可用不同的方法實現(xiàn)。最容易想到的方法是用靜態(tài)的壓力傳感器直接測量，但結構要稍復雜一些。圖7.2 模糊控制洗衣機結構剖面圖圖7.3 計數(shù)脈沖與衣物重

2、量關系曲線 (2)質(zhì)料檢測圖7.4 棉制品與化纖制品辨別曲線圖7.5 柔軟布料和硬厚布料的水位變化曲線圖7.6 不同軟硬度布料情況下驅(qū)動電流波形 （3水位檢測 水位檢測用一種專用水位傳感器實現(xiàn)。 （4水溫檢測 水溫檢測通過熱電耦測量。 （5水的透光率檢測 水的透光率用光電傳感器實現(xiàn)。圖7.7 污垢程度透光率曲線圖7.8 污垢性質(zhì)透光率曲線污垢的性質(zhì)污垢的性質(zhì)圖7.9 用不同洗滌劑時透光率曲線圖7.10 模糊控制洗衣機電路框圖 7.1.3 控制電路設計圖7.11 負載檢測電路圖圖7.12 負載檢測電路的波形圖 7.1.4 模糊控制實現(xiàn)方法 （1基本結構和控制過程圖7.13 模糊控制洗衣機控制結構

3、圖 （2模糊規(guī)則 1輸入變量分三級） 負載：大、中等、小。 質(zhì)料：棉制品偏多、棉和化纖制品各半、化纖制品偏多。 水溫：偏高、中等、偏低。 2)輸出變量分四級） 水流強度：很強、強、中、弱。 洗滌時間：很長、長、中、短。 3模糊規(guī)則 （3模糊控制的隸屬函數(shù) 1輸入變量圖7.14 輸入變量的隸屬函數(shù)(a)負載量；(b)水；(c)質(zhì)料 2輸出變量圖7.15 輸出變量的隸屬函數(shù) （4解模糊判決結果 據(jù)此又細分成如下的洗滌控制： 水流9種； 洗滌時間16種； 清洗時間6種； 脫水時間6種。 7.2 智能手機充電器 7.2.1 智能充電原理 電池充電的關鍵在于實現(xiàn)有效充電的同時保證可以適時終止充電，防止過

4、充電對電池造成損害；充電中應顯示電量，以便了解充電情況；要有查錯功能，在發(fā)現(xiàn)錯誤時及時停止充電，以保護電池和充電器。 7.2.2 手機充電器模糊控制的系統(tǒng)原理框圖圖7.16 智能手機充電器系統(tǒng)原理框圖 7.2.3 充電控制原理圖7.17 手機模糊充電控制器系統(tǒng)原理框圖圖7.18 恒流充電模塊原理圖圖7.19 LM317的基本工作電路 輸出恒壓值的計算公式如式(7.1)所示: 7.2.4 控制軟件(7.1)(7.2)圖7.20 主流程框圖 7.3 地鐵機車模糊控制器 7.3.1 對評價指標的定義 用6個符號表示有關論域： A：（Accuracy of stop gap停車準確度 C：（Comfo

5、rt of riding乘坐舒適性 E：（Energy saving節(jié)約能源 R：（Running time ）行駛時間 S：（Safety安全性 T：（Traceability of speed速度跟蹤性 用5個符號表示模糊概念的等級： VG：（Very Good非常好 G：（Good好 M ：（Medium中等 B：（Bad差 VB：（Very Bad非常差 （1停車準確度 （2乘坐舒適度 （3節(jié)約能源 （4行駛時間 （5安全性 （6速度跟蹤性 7.3.2 對機車的運動特性模擬實驗 7.3.3 模糊控制規(guī)則的制定 在規(guī)則中： N：表示控制閥值； NC：表示相對于當前的控制閥值的變化量； P

6、n：表示行駛控制刻度盤上的刻度，P7表示最大控制值； Bn：表示剎車刻度盤上的刻度； Bmax：表示緊急剎車； Nt是當前控制值。 1站間定速行駛規(guī)則規(guī)律1：為了確保安全性和乘坐的舒適，當速度高于所限速度時，把控制值調(diào)到當前控制值與緊急剎車控制值之間的中間值，如果需要緊急剎車，沖擊就會減小。規(guī)律2：為了節(jié)約能源，當可以確保行駛時間時，就利用慣性運行，這時既不加速也不剎車。 規(guī)律 3：為了縮短行駛時間，當速度小于所限速度時，則可用最大加速。 規(guī)律4：為了乘坐舒適，如果用當前控制值就可保持車速跟蹤目標速度，就可保持當前控制值。 規(guī)律5：為了保證速度跟蹤性，如果在當前控制下不能達到目標值，就應該在n

7、個控制值范圍內(nèi)選擇適當?shù)目刂浦祦碚{(diào)節(jié)車速，以達到目標值。同時，還要考慮到乘坐舒適，避免加速過大。 根據(jù)這些控制規(guī)律，就可制定出如下滿足模糊控制要求的控制規(guī)則： 規(guī)則1：如果N =0時，S=G且C=G且E=G，那么N=0； 規(guī)則2：如果N =P7時，S=G且C=G且T=B，那么N=P7； 規(guī)則3：如果N=B7時，S=B，那么N=（Nt）+Bmax）/2； 規(guī)則4：如果NC=4時，S=G且C=G且T=VG，那么NC=4； 規(guī)則5：如果NC=3時，S=G且C=G且T=VG，那么NC=3； 規(guī)則6：如果NC=2時，S=G且C=G且T=VG，那么NC=2； 規(guī)則7：如果NC=1時，S=G且C=G且T=V

8、G，那么NC=1； 規(guī)則8：如果NC=0時，S=G且T=G，那么NC=0； 規(guī)則9： 如果NC=-1時，S=G且C=G 且T=VG，那么NC=-1； 規(guī)則10：如果NC=-2時，S=G且C=G 且T=VG，那么NC=-2； 規(guī)則11：如果NC=-3時，S=G且C=G 且T=VG，那么NC=-3； 規(guī)則12：如果NC=-4時，S=G且C=G 且T=VG，那么NC=-4。 2)車站停車控制規(guī)則 操作經(jīng)驗的語言描述為：當列車通過車站前放置的停車標志后，指示可以開始控制停車定位，但同時要考慮乘坐舒適。詳細 根據(jù)以下要求來選擇控制值。規(guī)律 1：為了乘坐舒適性，在通過標志時，應該保持當前的控制值，以避免慣

9、性沖擊。規(guī)律2：為了縮短行駛時間，同時考慮乘坐舒適性，在標志前不要剎車，過了標志開始緩慢剎車。規(guī)律3：為了精確定位，在過了標志后，就應該在n個控制值范圍內(nèi)選擇適當?shù)目刂浦祦碚{(diào)節(jié)車速，以便準確地停車，同時要避免發(fā)生慣性沖擊。 根據(jù)這些控制規(guī)律，就可制定出如下滿足模糊控制要求的控制規(guī)則： 規(guī)則1：如果NC=+3時R=VG且C=G且A=VG，那么NC=3； 規(guī)則2：如果NC=+2時R=VG且C=G且A=VG，那么NC=2； 規(guī)則3：如果NC=+1時R=VG且C=G且A=VG，那么NC=1； 規(guī)則4：如果NC=0時 R=VG且A=G，那么 NC=0； 規(guī)則5：如果NC=-1時R=VG且C=G且A=VG，那么NC=-1； 規(guī)則6：如果NC=-2時R=VG且C=G且A=VG，那么NC=-2； 規(guī)則7：如果NC=-3時R=VG且C=G且 A=VG，那么NC=-3； 規(guī)則8：如果N=P7時 R=VB且C=G且S=G，那么N=P7； 規(guī)則9