洗衣机模糊控制
洗衣机模糊控制仿真实验报告
洗衣机模糊控制仿真实验报告一、实验目的本实验旨在通过对洗衣机运行过程的模糊控制仿真实验，帮助学生更好地了解模糊控制的基本原理和实现方法。
二、实验原理洗衣机模糊控制系统主要包括模糊控制器、模糊推理机和输出规则等三个部分。
模糊控制器是模糊系统的核心部分，其主要作用是将输入信号转化为模糊集，并将控制输出信号转化为真实输出信号。
模糊控制器的输入为洗衣机工作状态的一些参数，例如水位、温度等，输出为洗衣机运行状态的一些控制命令，例如加热、搅拌等。
模糊推理机是由一系列规则组成的系统，它负责根据输入的模糊集和一组先验规则，进行模糊推理，得到控制输出信号的模糊集，即模糊控制器的中间变量。
输出规则主要为控制输出信号的模糊集赋值，即将模糊集中各个元素映射到真实输出信号的取值范围内。
三、实验步骤1、建立洗衣机的模糊控制系统模型，包括模糊控制器、模糊推理机和输出规则等。
2、设置洗衣机的运行参数，例如水位、温度等，作为模糊控制器的输入。
3、根据洗衣机的运行状态，制定一组先验规则，作为模糊推理机的输入，并进行模糊推理。
4、根据模糊推理得到的控制输出信号的模糊集，进行输出规则的映射，得到洗衣机的真实控制命令。
5、根据洗衣机的控制命令，模拟洗衣机的工作流程。
6、对洗衣机的工作流程进行仿真实验，并记录实验结果。
四、实验结果分析经过多次实验，得到了洗衣机的模糊控制系统的优化参数，能够实现洗衣机的良好控制。
通过对实验结果的分析，可以发现，模糊控制系统可以有效地调节洗衣机的运行状态，使其在不同的工作状态下保持稳定且高效的运行。
同时，模糊控制系统也具有很强的适应性和鲁棒性，可以自适应地调节参数，应对各种不同的运行环境。
五、实验总结本实验通过模拟洗衣机的工作流程，对模糊控制系统的基本原理和实现方法进行了深入探究，能够有效地帮助学生掌握模糊控制系统的设计和应用方法。
同时，在实验过程中，也需要注意对实验数据和结论的分析和总结，以便更好地优化模糊控制系统的参数和性能，实现最佳控制效果。
人工智能-模糊控制全自动洗衣机 -
在模糊洗衣机中,布质和布量是无法通过物理传感器测出的;所以,它们的求取都是采用间接的方法.布质，布量和洗涤的过程有很大的关系.从一般人们的经验知道,布质是绵质,则洗涤会困难一些;布质如果是化学纤维,则困难会小一些.布量多一些,则洗涤过程要长一些,反之短一些.所以,除了肮脏度之外,模糊推理还考虑布质和布量.
模糊控制全自动洗衣机
1.模糊控制简介
模糊控制是一种非线性的控制方法,主要针对那些无法取得数学模型或数学模型相当粗糙的系。首先要对被控对象按照人们的经验总结出模糊规则,采用模糊量,借助单片机对这些信息按照模糊规则转换为控制量,来完成自动控制。
2.应用前景
近年来,模糊控制在家用电器控制中得到较广泛的应用,采用模糊控制的洗衣机,可具有自动识别衣质、衣量、脏污程度、脏污性质、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。
则把水流定为特弱，洗涤时间定为特长；洗衣推理如表1所示:
表1洗衣机的模糊推理
他给出了洗衣机推理的所有规则。很明显这些规则的前见有三个因素，后件有两个因素。故它们也是一种多输入多输出的推理。对于输入量，即前件，各个因素的模糊量定义不同。布量的模糊量为多中少；水温的模糊量为高中低；而布质的模糊量为棉布偏多，棉布化纤各半，化纤偏多；而输出量，即后件中，水流的模糊量取特强，强，中，弱，特弱；时间的模糊量取特长，长，中，短，特短；在上述的模糊量中，各自的隶属函数都不同。水温，布质和时间的模糊量如图3所示。
对于主要因素推理和顺序因素推理这两种推理，它们之间是有这隐含的推理关系的。主要因素推理是以采用人的思维中的主要因素起到决定作用原理执行的。在这种原理中，抛弃各种次要因素，以见米欧那个的形式产生因素少的推理规则，便于进行处理。顺序因素推理则是把前一种推理的结果作为本次推理的前件，从而推理出新的结果。在洗衣机中，如果考虑浑浊度，洗涤剂投入量，水流，洗涤时间等因素的推理。作为主要因素推理显然有：
以洗衣机模糊控制为例的教学案例设计方法
以洗衣机模糊控制为例的教学案例设计方法1. 引言1.1 研究背景洗衣机作为日常生活中常用的家用电器之一，已经成为人们生活中不可或缺的存在。
在洗衣机的发展过程中，传统的控制方法已经不能满足人们对洗衣机功能和性能的需求。
探讨利用模糊控制技术来提升洗衣机的控制精度和性能具有重要意义。
传统的洗衣机控制方法主要依赖于固定的控制规则和逻辑，对于复杂的洗衣过程往往无法做到精准控制。
而模糊控制技术则是一种基于人类模糊逻辑思维方式的控制方法，可以通过模糊集合和模糊推理来实现对系统的精准控制。
将模糊控制技术应用到洗衣机控制中，有望提高洗衣机的洗涤效果，降低能源消耗，提升用户体验。
在这样的背景下，本研究旨在探讨以洗衣机模糊控制为例的教学案例设计方法，通过对洗衣机模糊控制原理的深入研究和实践，为教学案例的设计提供理论支持和实践指导。
希望通过本研究能够促进模糊控制技术在家电领域的应用，提升洗衣机的智能化水平，为人们的生活带来更多便利和舒适。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨如何通过洗衣机模糊控制的教学案例设计方法，提高学生对模糊控制原理的理解和掌握。
通过设计一个具体的案例，让学生在实际操作中体会到模糊控制的应用和优势，激发他们的学习兴趣和思维能力。
本研究旨在为教师提供一种有效的教学方法，帮助学生更好地学习和掌握洗衣机模糊控制技术，促进教学效果的提升和学习成果的达成。
通过研究教学案例设计方法，可以进一步完善模糊控制的教学体系，促进学生的综合素质和实践能力的提升，培养学生的创新精神和工程实践能力，为培养高素质工程技术人才提供有益的教学参考和借鉴。
2. 正文2.1 洗衣机模糊控制原理洗衣机模糊控制是一种应用于洗衣机控制系统中的智能控制方法。
其原理主要包括以下几个方面：1. 模糊控制原理：模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，其核心思想是通过模糊化输入和输出变量，以及一系列模糊规则来实现对系统的控制。
在洗衣机控制中，我们可以通过模糊化洗涤时间、水温、转速等变量，以及一系列模糊规则来实现对洗衣机的控制。
基于MATLAB的洗衣机模糊控制设计
基于MATLAB的洗衣机模糊控制设计MATLAB是一种功能强大的数学软件，可以用于模糊控制设计。
在本文中，我们将介绍如何使用MATLAB来设计一个基于模糊控制的洗衣机控制系统。
首先，我们需要定义洗衣机模糊控制系统的输入和输出变量。
在一个简单的洗衣机系统中，输入变量可以是衣物的脏度和水位，而输出变量可以是洗衣机的清洗时间和水温。
接下来，我们需要建立一个模糊控制器模型。
模糊控制器是一个基于模糊逻辑的控制器，能够处理模糊输入和输出变量。
在MATLAB中，我们可以使用Fuzzy Logic Toolbox来建立一个模糊控制器模型。
我们首先需要定义模糊输入变量的隶属函数。
在这个例子中，我们可以定义脏度变量的隶属函数为"低"，"中"和"高"，水位变量的隶属函数为"低"，"中"和"高"。
然后，我们需要定义模糊输出变量的隶属函数。
在这个例子中，我们可以定义清洗时间变量的隶属函数为"短"，"适中"和"长"，水温变量的隶属函数为"低"，"中"和"高"。
接下来，我们需要定义输入和输出变量之间的模糊规则。
在这个例子中，我们可以定义以下规则：规则1：如果脏度是低和水位是低，那么清洗时间是短和水温是低。
规则2：如果脏度是低和水位是中，那么清洗时间是适中和水温是中。
规则3：如果脏度是低和水位是高，那么清洗时间是长和水温是中。
规则4：如果脏度是中和水位是低，那么清洗时间是适中和水温是中。
规则5：如果脏度是中和水位是中，那么清洗时间是适中和水温是中。
规则6：如果脏度是中和水位是高，那么清洗时间是长和水温是高。
规则7：如果脏度是高和水位是低，那么清洗时间是长和水温是中。
规则8：如果脏度是高和水位是中，那么清洗时间是长和水温是高。
基于模糊控制的全自动洗衣机自动控制系统
摘要基于模糊控制的全自动洗衣机自动控制系统, 所有的电路都是在单片机的控制下工作的，而本设计中采用以单片机C8051F为核心结合接口芯片及外围电路以实现洗衣机的智能控制。
其中模糊控制器的设计是关键环节，采用传感器检测洗衣过程必需的物理量，进入模糊控制器，通过模糊推理，实现对洗衣机自动识别衣质、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的控制。
本设计在洗涤过程中采用了实时模糊控制，提高洗衣质量,节约能源。
硬件结构框图及软件流程图是该系统的重要组成部分,在整个控制过程中，模糊控制软件起了决定性的作用。
关键词：模糊控制；单片机；全自动洗衣机AbstractBased on fuzzy control completely automatic washer automatic control system, All electric circuits are worked under the monolithic integrated circuit control, at present, usually uses monolithic integrated circuit is Motorola Corporation's MC6805 series , but in this design ,it used Intel Corporation’s 8031 to take the control core, 8031 realizes the washer intelligent control, take the monolithic integrated circuit as the core unioning connection chip and the peri phery electric circuit. Fuzzy controller’s design is the essential link. It uses the sensor to examine the essential physical quantity of the wash clothes process, they enter the fuzzy controller, through the fuzzy reasoning, realizes of the washer automatic diagnosing clothes nature, the clothes quantity, the automatic diagnosing dirty degree, automatically deciding the water volume, function , automatic investing appropriate detergent, and so on. In this design , the process of washing uses the real-time fuzzy control, enhanced the quality of washing clothes ,Saves the energy. The hardware architecture diagram and the software flow chart are the important constituent of this system , In entire controlled process, Fuzzily controlled software plays the decisive role.Keywords：fuzzy control; single-chip; full-automatic washer1 绪论1.1 课题简介洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器,发展非常快,而全自动式洗衣机因使用方便更加得到大家的青睐, 全自动即进水、洗涤、漂洗、脱水等一系列过程自动完成。
以洗衣机模糊控制为例的教学案例设计方法
以洗衣机模糊控制为例的教学案例设计方法1. 引言1.1 介绍洗衣机模糊控制案例设计的背景洗衣机模糊控制是指利用模糊逻辑控制方法来实现洗衣机的控制系统，以实现更精确和高效的洗涤过程。
随着科技的不断发展，洗衣机模糊控制技术在工程领域的应用日益广泛，成为一个备受关注的研究领域。
洗衣机模糊控制案例设计的背景源于工程技术领域对模糊控制理论的探索和应用。
传统的洗衣机控制方法往往存在着精度不高、响应速度慢等问题，而模糊控制技术恰好能够很好地解决这些问题。
因此，设计一个基于模糊控制原理的洗衣机控制系统可以提高洗衣机的智能化水平，提升用户体验。
通过深入研究洗衣机模糊控制案例设计，可以帮助工程学生更好地理解模糊控制理论，并将其应用到实际工程中。
教学案例设计不仅可以加强学生的理论知识，还可以培养学生的实际操作能力和创新思维，为他们未来的工程实践打下坚实的基础。
1.2 说明教学案例设计的重要性和目的教学案例设计在工程教育中具有重要意义和作用。
通过设计真实案例，可以帮助学生将理论知识与实践应用相结合，提升他们的解决问题的能力和实践能力。
案例设计可以让学生在实际操作中体会到知识的实用性，培养他们的创新精神和团队合作能力。
教学案例设计也可以激发学生学习的兴趣，提升他们的学习动力和自主学习能力。
2. 正文2.1 介绍洗衣机模糊控制原理和技术洗衣机模糊控制是一种基于模糊逻辑理论的控制方法，旨在处理系统具有模糊性、不确定性和复杂性的特点。
在传统的控制方法中，通常需要建立系统的精确数学模型，但对于某些复杂系统来说，这是一项艰巨的任务。
而模糊控制则不需要系统的精确数学模型，而是基于专家经验和模糊规则进行控制，使得系统更容易实现控制。
洗衣机模糊控制的原理是将洗衣机的控制系统分为模糊化、模糊推理和去模糊化三个步骤。
首先，通过传感器获取洗衣机的运行状态数据，然后将这些数据转化为模糊概念，如“脏”、“湿”、“轻度污渍”等。
接着，利用模糊规则库进行模糊推理，根据模糊规则库和模糊概念之间的关系，确定洗衣机的控制策略。
全自动模糊控制洗衣机的设计
全自动模糊控制洗衣机的设计摘要：本文将模糊控制引人洗衣机控制系统中, 根据洗衣机工作特点, 重点阐述了其模糊决策系统和主要检测电路, 并给出该洗衣机的控制程序流图。
关键字：模糊控制, 传感器本课题是受日本日立公司委托, 由上海交通大学电机系和计算机系合作开发的科研项目。
主要任务是以洗衣机作为被控对象, 设计一套应用于洗衣机的采用模糊控制理论的交流变频调速系统, 目的是只用一个键就能完成洗衣所有功能。
它有助于我国将模糊控制理论引人家用电器领域, 为我国家用电器智能化开拓思路。
一、基本原理模糊控制是首先对控制对象按照人们的经验总结模糊规则, 采用的数量是模糊量, 由单片机对这些信息按照模糊规则作出决策来完成自动控制。
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, 总结出人为洗涤方式, 从而形成模糊控制规则。
根据传感器接收的信息, 洗衣机判断出衣物多少, 面料软硬和脏污程度、脏污性质, 推理作出模糊决策。
从而完成注水量、洗涤时间、水流强弱、洗涤方式脱水时间、排水等所有功能。
具体工作方式如下:分析洗衣机的运行过程可以看出, 其主要被控参量是洗涤时间和水流强度( 即电机转速) , 影响这一输出参量的主要因素是被洗衣物的脏污程度和脏污性质, 这两个量可以用水的浑浊度和浑浊度变化率来表示( 即浑浊性质) , 在洗涤过程中,油性脏污的浑浊度变化率小, 泥性脏污的浑浊度变化率大。
实际分析证明: 输人和输出之间很难用一定的数学模型来描述, 系统的具体条件具有较大的不确定性, 其控制过程在很大程度上依赖于操作者的经验, 用常规的控制方法难以达到理想的效果。
应用模糊控制技术就能容易解决这个问题。
根据上述分析和模糊控制技术的基本原理, 可以作出确定洗衣机的模糊控制图如图1 所示:定义输入量浑浊度模糊词集为: 清、较浊、浊、很浊定义翰人量浑浊度变化率模糊词集: 零、小、中、大定义输出量洗涤时间模糊词集为: 短、较短、标准、长二、模糊决策描述输人、输出变量的词集都是模糊量, 可以用模糊集合来表示, 用模糊推理来运算。
洗衣机模糊控制原理
中文摘要洗衣机自问世以来，经过一个多世纪的发展，现正呈现出全自动、多功能、大容量、高智能、省时节能的发展趋势。
近年来，电子技术、控制技术、信息技术的不断完善、成熟，为上述发展趋势提供了坚强的技术保障。
L·A·Zadeh教授最早提出了模糊集合理论，由此产生了模糊控制技术，其突出的优点是：不需要对被控对象建立精确的数学模型。
对于复杂的、非线性的、大滞后的、时变的系统来说，建立数学模型是非常困难的。
全自动滚筒洗衣干衣机的自动化、智能化控制正是一种难以建立精确数学模型的控制问题，采用模糊控制技术，可以很方便的控制洗衣干衣过程。
模糊控制全自动滚筒洗衣干衣机是通过模糊推理找出最佳洗涤烘干方案，以优化洗涤烘干时间、洗净程度、烘干效果，最终达到提高效率，简化操作，、节水节电省时的效果。
模糊控制全自动滚筒洗衣干衣机属于创新项目，填补国内空白，达到国际先进水平。
它的研制成功，必将大大推动我国乃至世界洗衣机行业的发展。
模糊控制是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法，它是从行为上模仿人的模糊推理和决策过程的一种智能控制方法。
该方法首先将操作人员或专家经验编成模糊规则，然后将来自传感器的实时信号模糊化，将模糊化后的信号作为模糊规则的输入，完成模糊推理，将推理后得到的输出量加到执行器上。
关键词：洗衣干衣机、家用滚筒式、模糊控制技术、模糊控制器、模糊控制规则ABSTRACTIt has been developed for more than one century since the emergence of washing machine．Now the tendency to develop is fully- automatism，Multifunction，large capacity，high intelligence，time and energy saving．Recently，the tendency has been guaranteed substantially with the perfection and mature of electronic technology，control technology and information technology．Professor L·A·Zadeh first put forward the Theory of Fuzzy Set，from which the technology of Fuzzy Control arise．It is extraordinary virtue is：There is no definite need to establish the exact math model of the controlled object．It is very convenience to establish mathematical models to the systems with very complex，non．1inear，large—lag and timely change characteristic．And it is the very problem incontrol to establish the exact mathematical model in fully-automatic washing—drying machines automatism and optimize．It is very convenient to control the process of washing and drying to use the technology off contr01．The fuzzy control of the fully—automatism front loading washing· drying machine, is through the fuzzy inference to find the best plan of washing-drying，optimize the time of washing and drying，the degree of cleaning and the effect of drying SO to reach the intention of raising the efficiency，predigesting the operate and saving the water and electricity．Fuzzy control fully—- automatism front loading washing drying machine is an innovate project，which padded the blankness in the world and achieve international advanced level．The Success of the research will impel the development of the washing machine industry greatly．Key Words：washing—drying machine，household front loading，fuzzy control technology，fuzzy controller，fuzzy control rule .目录：第一章：简介1.绪言2.简单论述第二章：模糊控制理论和技术基础1. 模糊控制原理2. 模糊控制器的构成3. 模糊控制系统的工作原理4. 模糊控制系统分类5. 模糊控制器的设计6. 模糊控制器设计实例-洗衣机模糊控制第三章：程序实现1.模糊控制理论和技术基础总结2.程序设计及实现1 绪论第一章绪言国际相关产品的发展水平、现状及发展趋势：1965年，美国加里弗尼亚大学控制理论教授L·A·Zadeh(扎德)提出模糊集理论。
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故障等.
4) 研制样机的洗净率、各项传感特性、各种模
糊输出量、各种洗涤功能均达到了我国相关的标准
和合同约定的技术要求.
5) 经连续运转和施加强电磁干扰,证明系统
健壮性好、抗干扰能力强.
6) 实现模糊控制后,样机节水12%~18%,
节电7%~12%.节水、节电、省时效果良好.
门狗”技术等方面加强研究和实施.着重防止程序
“跑飞”,并解决好系统非法复位的自恢复问题,使系
统具有故障诊断功能.
2.4 其他技术框架
2.4.1 实验分析与模糊规则的建立 洗衣机的洗
涤过程包括初洗、主洗、过清、处理等工艺程序.洗
涤的全过程为3输入5输出的控制过程,输入量为
布质、布量、脏污程度和脏污性质;输出量为水位、转
术框架
本系统是一个多输入多输出的控制系统.主要
输入量(模糊量)有洗涤物的布质、布量、脏污程度、
脏污性质等.系统的输出量有电机转速、进水量、水
位、洗涤时间(包括过清和脱水时间)和洗涤剂投放
量等.总的设计思路是利用相应的传感器检测各种
输入量,通过转换和处理,运用各种控制模块和模糊
控制规则,经模糊计算和推理决策,确定洗涤程序和
洗涤过程中的输出量.
2.1 模糊控制器设计的框架构思
模糊控制器设计利用主要因素推理和间接推理
等方法.主要因素推理即是抓住主要因果关系,放
弃次要因果关系.例如,用布质、布量的监测数据来
推理决策水位、转速、洗涤时间等工作参数.间接推
理亦称顺序推理,即将前一种推理作为本次推理的
前提,从而引申出新的结果.例如,若洗涤剂投放量
机以更强大的生命力.系统的研制开发是以XGQ-
25型全自动洗涤脱水机为原型机,实现洗涤过程的
模糊控制.原型机是程序控制洗涤脱水机,用户根
据不同洗涤物的布质、布量、脏污状况凭经验选择多
个功能键,决策因人而异,洗涤效果自然有差别.采
用模糊控制技术的全自动洗涤脱水机,用电脑全部
或部分代替人脑进行洗涤过程的决策,由计算机进
水位采样处理模块、混浊度采样模块、变频器通讯和
各种状态信号输入及继电器信号输出模块组成.
2.3 系统软件的编程思想
2.3.1 在单片机控制系统中引入基于消息的多任
务编程机制 由于采用传统的单任务编程方法不能
满足稳定性和系统相应的实时性要求,笔者借鉴
Windows环境下基于对象的多任务编程思想,在单
片机控制系统中引入基于消息的多任务机制(如图
理显示模块(LED/LCD)、键盘(面板)、信号输入/输
出模块、变频器;从机负责管理温度传感器、水位传
感器、混浊度传感器.采用主从双CPU控制方式,
有利于系统Байду номын сангаас行稳定可靠并保证响应实时性及实现
系统功能.
硬件设计遵循“模块化设计”思想,每个功能模
块在定型前都必须进行验证性实验,方案可行后再
实施,然后将各个功能模块有机地合并起来.在硬
今后,在此基础上,将引入人工智能专家系统和
神经网络理论进行进一步的深入开发,使系统具备
自学习、自适应功能,以实现洗涤全过程中的实时检
测和实时控制,使工业洗衣机的使用性能更趋于完
善.
[ 参 考 文 献 ]
[1] KOSKO B.模糊工程[M].黄崇福译.西安:西安交
通大学出版社, 1999.
[2] 李士勇.模糊控制与智能控制理论与应用[M].哈尔
制成功自组织模糊控制器,标志着模糊控制器“智能
化”程度的进一步提高.1984年年底国际模糊系统
学会成立.模糊控制理论从提出至今虽然只有20
多年,但是无论在模糊理论的算法、模糊推理决策、
工业控制应用、模糊系统集成,以及自学习、自适应
和工程应用方面都取得了长足的进步[2].
模糊控制是智能控制领域的重要发展方向,模
糊控制技术被称为“21世纪的核心技术”.模糊控制
技术进入商品化,使产品的自动化和智能化水平不
断提高.
工业洗衣机广泛应用于宾馆、饭店、医院、部队、
学校、车站、客运码头等洗涤衣物量大的场所,由于
洗涤容量大、洗涤效率高以及洗净度高等特点,赢得
了越来越大的市场.
对工业洗衣机模糊控制系统的研制与开发,旨
在进一步提高其自动化、智能化程度,将给工业洗衣
件设计中充分考虑内外环境的干扰,采用多种抗干
扰的技术处理,保证系统的可靠性[3].
如图2所示,该系统由一块主控制板和一块信
号输入输出(I/O)板组成.其中主控制板由主
CPU、EPROM、NVRAM、键盘、指示灯和大屏液晶
显示模板组成;信号输入输出接口控制板则由电源
模块、从CPU、温度转速模块、布质布量处理模块、
过串行接口与单片机直接通信.
传感方法和传感器确定后,为了确定最佳的实
验参数,需要做大量的实验并进行计算机数据处理,
以便确定最佳算法[5].
3 结论
运用上述的技术策略研制完成的工业洗衣机模
糊控制系统、经过实验室的性能验证和在原型机上
装机联调,并经过湖北省产品质量监督总站的全面
性能检测,证明本系统具有如下特点.
大时,洗涤时间会相应延长.本系统对以上两种推
理方法进行综合应用而得出模糊控制规则,配以模
糊计算和推理,根据输入信息而自动生成受控的输
出量,通过正交法对原型机进行反复试验,建立和完
善知识库(包括数据库和规则库),确立理想的模糊
控制模型.
模糊控制器的基本结构框图如图1所示.模糊
控制器的控制过程分三个步骤:模糊化、模糊逻辑推
浸透后的水位值间接推算吸水量.由于阻抗与吸水
量同时受布质、布量的影响,因此需对测量数据进行
专门的处理,以解开互相之间的干扰.脏污程度、脏
污性质的检测利用初洗时滚筒内水的混浊度的变化
实现,通常使用光传感器测量水的透光度得到.本
系统中采用了美国霍尼韦尔公司专用的混浊度传感
器.这是一种自带处理器的一体化传感器,可以通
速、时间、温度.显然,这是面向多因素的工程实验,
正交实验可从多因素水平交叉搭配的全组合中优选
少数有序组,再从有限组的实验条件中获取信息,运
用方差分析以有限的信息容量来反映实验的全貌.
工业洗衣机模糊规则库是模糊控制系统研制的
关键.利用原型机对典型被洗衣物进行正交实验,
通过对实验数据的处理和分析来确定模糊规则库,
污程度、脏污性质是进行正确的模糊推理的前提.
布质、布量的检测是利用洗涤物浸湿后对滚筒
产生不同的阻抗和吸水量.阻抗值并不能直接检
测,而是通过一个转速传感器测量与滚筒相连的皮
带轮的转速变化来间接取得.吸水量也需间接测
量.它是在洗衣机的进水管上安装流量传感器,控
制加入一定量的水,用水位传感器测量洗涤物充分
它直接反映典型洗涤物的布质、布量与洗涤转速和
水位的对应关系.根据模糊规则,通过模糊推理与
计算,采用最佳策略针对洗涤程序和洗涤参数进行
优化.
2.4.2 传感方法的拟定和传感器的选型 用以描
述洗涤状态的各种传感器的选型或自行研制,亦是
涉及开发工作成败的关键技术之一.利用传感器进
行信号采集,准确地检测出洗涤物的布质、布量、脏
1) 既可实现模糊控制全自动的洗涤程序,又
可执行手动控制程序.在执行模糊控制程序时置入
衣物,只需按一个操作键便可自动检测、自动生成优
化的洗衣程序和洗涤参数,十分便捷.
2) 界面友好.用汉化大屏幕液晶显示器示出
洗涤过程中的每个程序名称及各个程序的模糊推理
参数和实际运行参数.
3) 系统故障检测功能完备,能实时提示各种
工业洗衣机模糊控制系统技术策略及实现
摘 要]介绍了模糊控制这一被称为“21世纪的核心技术”的研究背景;提出了工业洗衣机模糊控制系统开
发的技术策略和设计框架;综述了模糊控制知识库的建立和模糊控制器的设计以及系统的硬件设计和软件
设计.
[关键词]工业洗衣机;模糊控制;模块化设计;多任务编程
1 研究的背景和意义
件系统的损坏,酿成事故.在提高硬件系统抗干扰
的同时,必须强化软件系统的抗干扰设计,充分保障
系统的可靠性.软件抗干扰方面的措施主要有:1)
当程序运行混乱时可使程序重入正轨的方法;2)消
除模拟输入信号的噪音(如数字滤波技术);3)数据
的保存与恢复技术.工作重点放在重入正轨的研究
和实现上,在诸如指令冗余技术、拦截技术、软件“看
模糊数学和模糊控制的概念是加利福尼亚大学
教授扎德(L A Zadeb)在他的《Fuzzy Sets》、《Algo-
rithm》和《A Rationale For Fuzzy Control》等论著
中首先提出[1].1974年英国伦敦大学教授E H
Manidani首先应用模糊控制逻辑研制成功模糊控
制器.1979年,英国I J Procyk和E H Manidani研
滨:哈尔滨工业大学出版社,1990.
[3] 陈粤初.单片机应用系统设计与实践[M].北京:北
京航空航天大学出版社,1991.
[4] 严隽薇,严隽永.计算机实时控制软件设计导论[M].
北京:清华大学出版社,1990.
[5] 金篆芷.现代传感技术[M].北京:电子工业出版社,
1995.
行模糊判断、推理和决策,并自动生成优化的洗涤方
案,使整个洗涤过程在无需人工干预的情况下自动
完成,而且可以节水、节电、省时、省心.经文献检索
确认,迄今,模糊控制工业洗衣机研制在国内外尚属
空白.因此,笔者的研制成果不仅具有重大的科学
意义,而且可以增强国产工业洗衣机的国内外市场
竞争力.