智能控制課程設(shè)計(jì)---洗衣機(jī)的模糊控制設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　智能控制課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　——洗衣機(jī)的模糊控制設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　洗衣機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)是千家萬(wàn)戶所必備的家用電器，然而洗衣機(jī)的種類與品牌也有很多種類，不同的生產(chǎn)廠家采用不同的原理來(lái)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)洗衣機(jī)。模糊洗衣機(jī)是一種智能型的洗衣機(jī)，它

2、和傳統(tǒng)的洗衣機(jī)相比，是一種全新的家用電器。</p><p>　　傳統(tǒng)的全自動(dòng)化洗衣機(jī)有兩種，一種是機(jī)械控制式，一種是單片機(jī)控制式。無(wú)論采用什么方式，它們都需要進(jìn)行人為的洗滌程序選擇，衣質(zhì)和衣量選擇，然后才能投入工作。在本質(zhì)上講，這種洗衣機(jī)還稱不上是全自動(dòng)的，最多只能稱為半自動(dòng)的。</p><p>　　用MC6805R3控制的模糊洗衣機(jī)和傳統(tǒng)的洗衣機(jī)有很大的區(qū)別，它能自動(dòng)化識(shí)別衣質(zhì)、衣量、自

3、動(dòng)識(shí)別骯臟程度，自動(dòng)化決定水量、自動(dòng)投入恰當(dāng)?shù)南礈靹瑥亩孔詣?dòng)地完成整個(gè)洗染過(guò)程。由于洗滌程序是通過(guò)模糊推理而決定的，幫有著極高的洗滌效能，從而不但大大提高洗衣機(jī)的全自動(dòng)化程度，也大大提高了洗衣的質(zhì)量。同時(shí)也節(jié)約了人們的寶貴時(shí)間，在洗衣的同時(shí)也能做其它家務(wù)。</p><p>　　用MC6805R3控制的模糊洗衣機(jī)可以說(shuō)是真正的全自動(dòng)洗衣機(jī)。在整個(gè)控制過(guò)程中，單片機(jī)MC6805R3和模糊控制軟件起了決定作用。&

4、lt;/p><p>　　關(guān)鍵詞：洗衣機(jī)分類、智能型、單片機(jī)、自動(dòng)化</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Washing machine is now tens of thousands of households for household appliances, however washing machine

5、 types and brand also has a lot of kinds, different manufacturers use different principle to design and production of washing machine. Out the washing machine is a wit washing machine, and traditional the washing machine

6、, is a new household appliances.</p><p>　　The traditional full automation washing machine has two, the mechanical control, which are monolithic integrated circuits to control type. No matter what, all of the

7、m will require artificial washing procedure, the quality and the quantity, then committed to work. in essence, the washing machine is no automatic, semi-automatic, most can be clothing words：Cam、high deputy、automation<

8、;/p><p>　　Mc6805r3 blurred with the washing machine and traditional the washing machine, a major difference, it can automatically identify clothes, clothes, dirty automatically identify and automation to decide

9、 automatically on water and proper that automatically remove all the process. The washing process by obscure reason, and help with the washing, but efficiency will not significantly improve the washing machine of automat

10、ion, has greatly improved the quality, Also greatly improved the quality of the </p><p>　　Mc6805r3 blurred with the washing machine can say is really an automatic washing machine. In the control, control sof

11、tware mc6805r3 monolithic integrated circuits and vague a decisive role.</p><p>　　Keywords ： the washing machine, classifying, Intelligent, monolithic integrated circuits, automated</p><p><b

12、>　　目錄</b></p><p>　　第一章 緒論………………………………………………………….1</p><p>　　第二章 模糊洗衣機(jī)控制系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)…………………………….2</p><p>　　第一節(jié) 電源電路………………………………………….2</p><p>　　洗衣機(jī)的狀態(tài)電路……………………………….

13、3</p><p>　　輸出控制電路…………………………………….3</p><p>　　模糊洗衣機(jī)的模糊推理…………………………………….5</p><p>　　洗衣機(jī)物理量檢測(cè)方法…………………………………….9</p><p>　　第一節(jié) 渾濁度的檢測(cè)…………………………………….9</p><p>　　第二節(jié)

14、 布量和布質(zhì)的檢測(cè)………………………………12</p><p>　　水溫檢測(cè)…………………………………………13</p><p>　　布質(zhì)布量的模糊推理………………………………………13</p><p>　　第一節(jié) 布量的檢測(cè)和推理………………………………13</p><p>　　第二節(jié) 布質(zhì)的檢測(cè)和推理………………………………16&l

15、t;/p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………21</p><p><b>　　模糊控制的洗衣機(jī)</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　模糊洗衣機(jī)是一種智能型的 洗衣機(jī)，它和傳統(tǒng)的洗衣機(jī)相比，是一種全新的家用電器。</p&g

16、t;<p>　　傳統(tǒng)的全自動(dòng)化洗衣機(jī)有兩種，一種是機(jī)械控制式，一種是單片機(jī)控制式。無(wú)論采用什么方式，它們都需要進(jìn)行人為的洗滌程序選擇，衣質(zhì)和衣量選擇，然后才能投入工作．在本質(zhì)上講，這種洗衣機(jī)還稱不上是全自動(dòng)的，最多只能稱為半自動(dòng)的。</p><p>　　用MC6805R3控制的模糊洗衣機(jī)和傳統(tǒng)的洗衣機(jī)有很大的區(qū)別，它能自動(dòng)化識(shí)別衣質(zhì)、衣量、自動(dòng)識(shí)別骯臟程度，自動(dòng)化決定水量、自動(dòng)投入恰當(dāng)?shù)南礈靹?，從?/p>

17、全部自動(dòng)地完成　整個(gè)洗染過(guò)程。由于洗滌程序是通過(guò)　模糊推理而決定的，幫有著極高的洗滌效能，從而不但大大提高洗衣機(jī)　的全自動(dòng)化程度　，也大大提高了洗衣的質(zhì)量。</p><p>　　用MC6805R3控制的模糊洗衣機(jī)　可以說(shuō)是真正　的全自動(dòng)洗衣機(jī)。在整個(gè)控制過(guò)程中，單片機(jī)MC6805R3和模糊控制軟件起了決定作用。</p><p>　　第二章 模糊洗衣機(jī)控制系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)</p>

18、<p>　　單片機(jī)MC6805R3對(duì)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。這個(gè)系統(tǒng)中包括電源電路，洗衣機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路，顯示電路和輸出控制電路。</p><p>　　以單片機(jī)組成的邏輯系統(tǒng)是模糊洗衣機(jī)的硬件控制系統(tǒng)，以及模糊推理的物理基礎(chǔ)。單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)洗衣機(jī)的狀態(tài)檢測(cè)，為的是取得進(jìn)行糊推理的一些前件狀態(tài)，從而能得到用于推斷后件結(jié)果的先前條件。用于進(jìn)行模糊推理的前件模糊量有布質(zhì)、布量、污臟度、水溫等式有關(guān)

19、的語(yǔ)言值。</p><p>　　在實(shí)際中，布質(zhì)、布量是無(wú)法通過(guò)直接檢測(cè)得出的。這兩種物理都是通過(guò)　間接的方法求取。它們?cè)趯?shí)際中是通過(guò)有關(guān)電路，以及有關(guān)洗衣機(jī)的動(dòng)態(tài)過(guò)程；并從這個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程在電路中反映出來(lái)的有關(guān)電信號(hào)去進(jìn)行分析，最終得出布量和布質(zhì)的有關(guān)相應(yīng)質(zhì)和量。</p><p>　　布量和布質(zhì)的求取，在實(shí)際中也會(huì)有區(qū)別，采用模糊推理可以得出正確的結(jié)論。</p><p>

20、;<b>　　第一節(jié) 電源電路</b></p><p>　　電源電路由變壓器TF、橋式整流器、濾波電容和集成穩(wěn)壓電路7805組成。電源電路中還有二極管D1，它的作用于隔離濾波電容與橋式整流電路，以便進(jìn)行過(guò)零檢測(cè)。7805輸出的+５V電壓和交流電源的一端相接，以組成雙向晶閘管的直接觸發(fā)電路。</p><p>　　第二節(jié) 洗衣機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路</p><

21、p>　　狀態(tài)檢測(cè)電路一共有7個(gè)。它們分別是內(nèi)桶平衡檢測(cè)電路、衣質(zhì)衣量檢測(cè)電路、過(guò)零檢測(cè)電路、電源電壓檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)電路、水位檢測(cè)電路和渾濁度檢測(cè)電路。</p><p>　　內(nèi)桶平衡電路由平衡開(kāi)關(guān)K和電阻R35組成，它用于檢測(cè)內(nèi)桶運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)是否平衡穩(wěn)定。</p><p>　　衣質(zhì)衣量檢測(cè)電路由電機(jī)M2、二極管D4、D5電阻R21，以及光敏三極管Tr9組成光電耦合管，用于隔離交直流

22、信號(hào)以及產(chǎn)行質(zhì)和衣量信號(hào)。</p><p>　　過(guò)零檢測(cè)電路由電機(jī)R1,R2，晶體管Tr１和反相器7404組成　。當(dāng)橋式整流器產(chǎn)生全波整流信號(hào)輸出時(shí)，則馬上通過(guò)R1送到晶體管Tr１基極，當(dāng)整流信號(hào)為正是地，則Tr１導(dǎo)通，整流信號(hào)為零時(shí)，則Tr１截止，Tr１截止，Tr１輸出的信號(hào)再由7404反相之后送到單片機(jī)MC6805R3的INT端。很明顯，蛤要電源過(guò)零就會(huì)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)。</p><p&g

23、t;　　第三節(jié) 輸出控制電路</p><p>　　輸出控制電路由觸發(fā)電力和相應(yīng)的雙向晶閘管組成；控制電路一共有5路．L1是進(jìn)水電磁閥，L2是排水電磁閥，M1是自動(dòng)洗滌劑投入電機(jī)，M2是主電機(jī)．其中雙向晶閘管TA1，TA2用于控制主電機(jī)M2，TA2用于控制洗滌劑投入電機(jī)；TA3用于用于控制進(jìn)水電磁閥；TA4用于控制排水電磁閥．所有的雙向晶閘管都采用第II，III象限觸發(fā)。</p><p>　

24、　圖2-1 單片機(jī)控制的邏輯電路</p><p>　　除了上述電路之外，還有工作起／停和狀態(tài)設(shè)定電路．N1是洗衣機(jī)全自動(dòng)工作的起／停按鍵；N2是功能選擇按鍵，它可以設(shè)定洗衣機(jī)從某個(gè)程序開(kāi)始進(jìn)行工作。</p><p>　　所有的電路都在單片機(jī)MC6805R3控制下工作．由于MC6805R3有較多的I/O端口，對(duì)洗衣機(jī)這種需要檢測(cè)和控制的功能較多的家用電器是十分合適的；它可以使系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)達(dá)

25、到十分簡(jiǎn)潔的形式。</p><p>　　第三章 模糊洗衣機(jī)的模糊推理</p><p>　　在模糊洗衣機(jī)中，渾濁度，布質(zhì)，布量等都是通過(guò)對(duì)現(xiàn)行狀態(tài)的檢測(cè)，在通過(guò)模糊推理得出的。</p><p>　　在模糊推理中，需要考慮推理的前件和后件，也就是推理的輸入條件和輸出結(jié)果．在模糊洗衣機(jī)中，主要是考慮布質(zhì)，布量，水溫和骯臟程度著幾個(gè)條件，而從這些條件求取水位，洗滌時(shí)間和水流

26、，漂洗方式和脫水時(shí)間等．故而，模糊洗衣機(jī)的推理如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1模糊洗衣機(jī)的模糊推理</p><p>　　在模糊洗衣機(jī)中,布質(zhì)和布量是無(wú)法通過(guò)物理傳感器測(cè)出的;所以,它們的求取都是采用間接的方法。布質(zhì)，布量和洗滌的過(guò)程有很大的關(guān)系。從一般人們的經(jīng)驗(yàn)知道,布質(zhì)是綿質(zhì),則洗滌會(huì)困難一些;布質(zhì)如果是化學(xué)纖維,則困難會(huì)小一些。布量多一些,則洗滌過(guò)程要長(zhǎng)一些,反之短一些。

27、所以,除了骯臟度之外,模糊推理還考慮布質(zhì)和布量。</p><p>　　從圖3-1中可以看出,模糊洗衣機(jī)是一個(gè)多輸入多輸出的模糊推理和控制系統(tǒng)。在實(shí)際中,模糊推理的前件和后件之間的相關(guān)關(guān)系對(duì)于不同的因素而有所不同。例如，骯臟程度和水溫可以確定洗滌劑投放的量劑和洗滌時(shí)間，而布量、布質(zhì)等可以確定水位和水流、脫水時(shí)間等。因此，在推理中把有關(guān)前件和后件進(jìn)行處理。這種處理分成主要因素推理和順序因素推理兩種。通過(guò)這兩種推理處理

28、，不但使推理變得較為簡(jiǎn)單，而且可以在眾多因素中清晰的區(qū)別出連鎖關(guān)系的因素。</p><p>　　考慮到洗衣過(guò)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(dòng)態(tài)的，即洗衣水流及時(shí)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。</p><p>　　在洗滌劑濃度推理中，其規(guī)則如下：</p><p>　　（1）如果渾濁度高，則洗滌劑投入量大；</p&

29、gt;<p>　?。?）如果渾濁度偏高，則洗滌劑投入量偏大；</p><p>　　（3）如果渾濁度低，則洗滌劑投入量小；</p><p>　　在洗衣推理中，推理規(guī)則 如下：</p><p>　　（1）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(shí)間特短；</p><p>　?。?）如果布量多，布質(zhì)以棉布偏多，而且水

30、溫低；則吧水流定義為特弱，洗滌時(shí)間定為特長(zhǎng)；</p><p>　　（3）如果布量多，布質(zhì)以棉布偏多，而且水溫低；</p><p>　　則把水流定為特弱，洗滌時(shí)間定為特長(zhǎng)；</p><p>　　洗衣推理如表1所示，</p><p>　　表1洗衣機(jī)的模糊推理</p><p>　　它給出了洗衣機(jī)推理的所有規(guī)則。很明顯這些規(guī)則

31、的前見(jiàn)有三個(gè)因素，后件有兩個(gè)因素。故它們也是一種多輸入多輸出的推理。對(duì)于輸入量，即前件，各個(gè)因素的模糊量定義不同。布量的模糊量為多中少；水溫的模糊量為高中低；而布質(zhì)的模糊量為棉布偏多，棉布化纖各半，化纖偏多；而輸出量，即后件中，水流的模糊量取特強(qiáng)，強(qiáng)，中，弱，特弱；時(shí)間的模糊量取特長(zhǎng)，長(zhǎng)，中，短，特短；在上述的</p><p>　　模糊量中各自的隸屬函數(shù)都不同。水溫，布質(zhì)和時(shí)間的模糊量如圖3所示。</p&g

32、t;<p>　　圖3水溫、布量和時(shí)間的模糊量</p><p>　　在圖3中，水溫的模糊量是采用梯形隸屬函數(shù)的；同樣，布量的模糊量也是用梯形隸屬函數(shù)；對(duì)于時(shí)間而言，其模糊量則是采用三角形隸屬函數(shù)。在模糊推理中，模糊量的其范圍選取起到很大的作用，而其形狀所起的作用和范圍相比就小的很多。不過(guò)，從模糊邏輯的角度講，梯形隸屬函數(shù)在推理中對(duì)特定的元素做得到的隸屬度就會(huì)較多的機(jī)會(huì)為1或者較大；而三角形隸屬函數(shù)的隸

33、屬度就會(huì)較小。</p><p>　　而在表1中也看出另一種主要因素推理有：</p><p>　　如果布量多，布質(zhì)以棉布偏多；而且水溫高；則水流為強(qiáng)，洗滌時(shí)間為中；</p><p>　　但實(shí)際上，洗滌投入量大時(shí)，要求洗滌時(shí)間較長(zhǎng)才能較長(zhǎng)才能洗的干凈。故還需考慮順序因素推理：</p><p>　　如果洗滌劑投入量大，則洗滌時(shí)間長(zhǎng)；</p&g

34、t;<p>　　如果洗滌劑投入量中，則洗滌時(shí)間中；</p><p>　　當(dāng)順序推理和主要因素推理推出的某一個(gè)后件因素的隸屬度不同時(shí)，則采用Max原則處理；而得到某個(gè)后件的模糊量不同時(shí)，則采用大者優(yōu)先的原則處理。</p><p>　　第四章 洗衣機(jī)物理量檢測(cè)方法</p><p>　　洗衣機(jī)在洗衣過(guò)程中起到?jīng)Q定作用的物理量有布質(zhì)，布量，渾濁度，水溫等四種。

35、這些物理量都需要采用一定的方法檢測(cè)出來(lái)，并且轉(zhuǎn)換成單片機(jī)MC6805R3能接受的形式送入單片機(jī)中，才能進(jìn)行處理和執(zhí)行模糊推理。</p><p>　　第一節(jié) 渾濁度的檢測(cè)</p><p>　　衣物的臟度和洗凈程度等都要需要檢測(cè)，以便提醒工作過(guò)程的整定和控制。</p><p>　　渾濁度檢測(cè)是采用紅外光電傳感器來(lái)完成的。利用紅外線在水中的透光率和時(shí)間的關(guān)系，通過(guò)模擬推理

36、，以得出檢測(cè)的結(jié)果，而這個(gè)結(jié)果就可以用于控制推理。</p><p>　　圖4-1渾濁度檢測(cè)原理</p><p>　　渾濁度檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)和安裝情況如圖4-1所示。紅外線發(fā)射管和紅外接收管分別安裝在排水管的兩側(cè)；在紅外發(fā)射管中通過(guò)定量的穩(wěn)定電流，使紅外線以一定的強(qiáng)度系去昂外發(fā)射。紅外線穿透排水管中的水，并傳送到紅外接收管中。當(dāng)水渾濁程度不同時(shí)，紅外線穿透水的程度也有所不同。這樣，紅外接收管所收

37、到的紅外線強(qiáng)度就反映了水的渾濁程度。</p><p>　　在圖4-1中，(a)(b)(c)分別表示渾濁度檢測(cè)原理的有關(guān)情況。圖4-1（a）給出的是渾濁度檢測(cè)器在排水管兩側(cè)的安裝示意圖，在排水閥關(guān)閉時(shí)，則紅外發(fā)射管和接收管說(shuō)對(duì)應(yīng)的排水管中的水和洗衣桶中的水相連，并感應(yīng)了水的渾濁度。圖4-1（b）表示水較渾濁時(shí)紅外線透光率的情況。圖4-1（c）表示水較凈透光率高的情況。</p><p>　　按

38、照紅外線管所接收到的紅外線強(qiáng)度，則可以相應(yīng)得出水的渾濁度。通過(guò)大量的不同實(shí)驗(yàn)情況，從而得到在不同的洗滌過(guò)程中水的渾濁情況，影響水的渾濁度的有關(guān)因素，以及水的紅外透光率的變化情況之間的關(guān)系。這種關(guān)系如圖4-2（a）所示。</p><p>　　圖4-2透光率和有關(guān)因素</p><p>　　在圖4-2中，給出了洗滌過(guò)程，輕重不同污垢程度的義務(wù)洗滌時(shí)有關(guān)過(guò)程，不同類型污垢，不同洗滌劑時(shí)的透光率情況

39、。在圖4-2（a)中給出了洗滌開(kāi)始到漂洗結(jié)束的整個(gè)過(guò)程透光率的變化曲線。從曲線看出，隨著洗滌的開(kāi)始，衣物中的污垢物溶解于水，使透光率下降；同時(shí)隨著洗滌劑的投入，衣物中的污垢進(jìn)一步溶解和脫落于水，故透光率進(jìn)一步下降；并到達(dá)一個(gè)最低值；然后，隨著漂洗的進(jìn)行，衣物變干凈，水質(zhì)也變清，從而使紅外透光率漸漸升高，最后達(dá)到初始值。一般而言，當(dāng)透光率再次達(dá)到初始值時(shí)，說(shuō)明衣物洗滌干凈，這是可以停止漂洗。</p><p>　　圖

40、4-2(b)表示了衣物輕度污臟時(shí)，進(jìn)行洗滌時(shí)紅外線透光率的變化曲線。重污時(shí)，透光率較差；輕污時(shí)，透光率較高；利用這種特別可以判別衣物的污臟程度。</p><p>　　圖4-2（c）表示了衣物的污臟性質(zhì)。油污時(shí)透光率較高，泥污時(shí)透光率較低。</p><p>　　圖4-2（d）表示了洗滌劑的類型。液體洗滌劑透光率較高，粉劑洗滌劑透光率較低。</p><p>　　按圖4-

41、2給出了透光率曲線，就可以根據(jù)洗衣機(jī)中水的透光率來(lái)判別衣物的污臟程度，污臟性質(zhì)以及洗滌劑的種類。從而可以按此去進(jìn)行洗滌過(guò)程的控制。</p><p>　　第二節(jié) 布量和布質(zhì)的檢測(cè)</p><p>　　布量和布質(zhì)的檢測(cè)是在洗滌之前進(jìn)行的。在水位為一定的時(shí)候，布量和布質(zhì)的不同就會(huì)產(chǎn)生不同的布阻抗。通過(guò)給定一定的水位，然后在這個(gè)給定水位的條件下使主電機(jī)進(jìn)行間斷旋轉(zhuǎn)，則不同布阻抗就會(huì)使主電機(jī)制動(dòng)的性

42、能不同，利用主電機(jī)在不同布阻抗時(shí)的制動(dòng)特性就可以推斷出布質(zhì)和布量。不同的布質(zhì)和布量的布阻如圖3-3所示。</p><p>　　圖4-3布量布質(zhì)的布阻抗</p><p>　　從圖4-3中可知,硬質(zhì)布和軟質(zhì)的布阻有較大的區(qū)別．在布量相同時(shí)，硬質(zhì)布的布阻抗比軟質(zhì)布的高．在布質(zhì)為１～３kg時(shí),硬質(zhì)布的布阻抗較高,軟質(zhì)布的布阻較低。一般而言,在布量相同時(shí),硬質(zhì)布的阻抗約比軟質(zhì)布高一倍。在進(jìn)行布質(zhì)和布

43、量檢測(cè)時(shí),首先注入一定的水位,然后啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn),接著斷電讓主電動(dòng)機(jī)以慣性繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)直到停止。在主電機(jī)斷電的時(shí)間內(nèi),由于主電機(jī)的慣性,所以它處于發(fā)電機(jī)的狀態(tài),并且會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)輸出。隨著布阻抗的大小不同,主電機(jī)處于發(fā)電機(jī)的狀態(tài)時(shí)間長(zhǎng)短不同。當(dāng)然,主電機(jī)發(fā)電時(shí)間長(zhǎng),布阻抗就小,主電機(jī)發(fā)電時(shí)間就短,布阻抗就高。</p><p>　　通過(guò)對(duì)主電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制繞組輸出電勢(shì)的整流和檢測(cè),由光電隔離后形成脈沖信號(hào)送入單片機(jī);

44、而單片機(jī)只要計(jì)算出主電機(jī)在停電時(shí)產(chǎn)生的計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)就可以知道布阻抗的大小。脈沖個(gè)數(shù)多,布阻抗小,反之亦然。</p><p>　　在德出布阻抗后,通過(guò)模糊推理就可以產(chǎn)生相應(yīng)的布質(zhì)及布量。布質(zhì)布量檢測(cè)電路見(jiàn)圖2-1的PA2端口所接電路。</p><p><b>　　第三節(jié) 水溫檢測(cè)</b></p><p>　　水溫檢測(cè)由溫度檢測(cè)器MTS102執(zhí)行。

45、由于MTS102有線性度好,對(duì)溫度敏感等特點(diǎn),故采用它對(duì)常溫檢測(cè)有較大的優(yōu)點(diǎn)。在電路中,采用二個(gè)運(yùn)算放大器對(duì)MTA102的輸出信號(hào)進(jìn)行處理,一個(gè)用于隔離阻抗,一個(gè)用于信號(hào)的放大。著個(gè)電路結(jié)構(gòu)如圖1-1的AN1端所接的電路。水溫一般為4—40度;在一些特殊的洗衣機(jī)中有時(shí)會(huì)加入熱水,則水溫較高。但水溫不會(huì)超過(guò)60度。因?yàn)樗臏囟忍邔?duì)衣服有很大的影響。</p><p>　　第五章 布質(zhì)布量的模糊推理</p&g

46、t;<p>　　布質(zhì)和布量都是通過(guò)間接方法檢測(cè)之后再由模糊推理推斷出來(lái)的。</p><p>　　布質(zhì)和布量在檢測(cè)電路檢測(cè)時(shí)會(huì)反映出不同的布阻抗;布質(zhì)不同時(shí),布阻抗隨布量多少的變化不同。對(duì)于布質(zhì)和布量,它們的檢測(cè)是采用同一檢測(cè)電路的,但是,檢測(cè)的處理方式不同。</p><p>　　第一節(jié) 布量的檢測(cè)和推理</p><p>　　在模糊洗衣機(jī)推理中,布量的檢

47、測(cè)和判定是一個(gè)極其重要的功能,它對(duì)洗滌過(guò)程有極大的影響。在檢測(cè)電路中,布量是通過(guò)是通過(guò)對(duì)洗衣機(jī)停電時(shí)其電機(jī)的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)判定的,通常檢測(cè)的就是洗衣機(jī)在被洗衣物時(shí),進(jìn)行恒定轉(zhuǎn)動(dòng)后在停機(jī),隨后檢測(cè)出電機(jī)慣性轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的產(chǎn)生的發(fā)電機(jī)效應(yīng)的電壓周波數(shù);并以這個(gè)周波去判定布量的多少。</p><p>　　檢測(cè)電路對(duì)洗衣機(jī)電機(jī)慣性轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電壓周波進(jìn)行門檻鑒別和整形和產(chǎn)生脈沖信號(hào),單片機(jī)就是根據(jù)這些脈沖數(shù)來(lái)判別布量的多少,<

48、/p><p>　　檢測(cè)出的脈沖數(shù)和布量的關(guān)系如圖5-1所示。從圖可以看出,它們的關(guān)系上有一定的線性關(guān)系;且脈沖數(shù)多,則布量少,反之亦然。</p><p>　　圖5-1脈沖數(shù)和布量的關(guān)系</p><p>　　實(shí)際中,由于洗衣機(jī)的生產(chǎn)工藝,使用時(shí)間,使用環(huán)境等因數(shù)上有很大的不同所以不容易保證洗衣機(jī)的性能和工作完全一致。所以是無(wú)法用一個(gè)簡(jiǎn)單的線性方程表示脈沖數(shù)和布量的關(guān)系。因

49、此,布量的判斷還需要進(jìn)行模糊推理。</p><p>　　在模糊推理中,對(duì)脈沖數(shù)和布量分別取5種模糊量。脈沖數(shù)取"很多"()。"中多"()。"中"()。"小"()。它們的隸屬函數(shù)如圖5-2所示。</p><p>　　圖5-2布量與脈沖數(shù)模糊量</p><p>　　根據(jù)布量和脈沖數(shù)所取的模糊

50、量,則可以的到模糊推理如下:</p><p>　　If m=VL then w=S</p><p>　　If m=ML then w=MS</p><p>　　If m=M then w=M</p><p>　　If m=MM then w=MB</p><p>

51、　　If m=VM then w=B</p><p>　　在實(shí)際中,一旦檢測(cè)出脈沖數(shù),則可以從對(duì)于的模糊量和模糊規(guī)則,采用Max-Min推理原則最后推斷出布量。并把推斷出的布量用于進(jìn)行洗滌過(guò)程的推理。</p><p>　　第二節(jié) 布質(zhì)的檢測(cè)和推理</p><p>　　布質(zhì)分為化學(xué)纖維,化學(xué)纖維和棉混紡,軟質(zhì)棉布,硬質(zhì)棉布4個(gè)不同的質(zhì)地。</p&g

52、t;<p>　　在進(jìn)行布質(zhì)檢測(cè)時(shí),其檢測(cè)原理和布量檢測(cè)一樣;不過(guò)布質(zhì)檢測(cè)的進(jìn)水較多,因?yàn)橐紤]布對(duì)水的吸收情況。</p><p>　　在布質(zhì)檢測(cè)時(shí),洗衣機(jī)先執(zhí)行進(jìn)水操作,這時(shí)洗衣機(jī)所進(jìn)的水是比布量識(shí)別要多。友誼進(jìn)水較多,所以電機(jī)在停電之后的只動(dòng)性比較強(qiáng);檢測(cè)電路得脈沖數(shù)也較少。</p><p>　　在布質(zhì)檢測(cè)和布質(zhì)檢測(cè)時(shí)，不同布質(zhì)所得到的脈沖數(shù)如圖4-3所示。從圖中可知,兩種

53、過(guò)程中說(shuō)得的脈沖數(shù)差值化學(xué)纖維最小，混紡纖維居中，棉布最大。</p><p>　　用P1表示布量檢測(cè)時(shí)的脈沖數(shù)，P2表示布質(zhì)檢測(cè)時(shí)的脈沖數(shù)，只有脈沖數(shù)差值P0；P0=P1-P2</p><p>　　考慮脈沖差P0的模糊量，可以取“大”、“中”、“小”這三種。</p><p>　　圖5-3布量、布質(zhì)的檢測(cè)脈沖數(shù)</p><p>　　所得的脈沖差

54、模糊量如圖5-4所示。</p><p>　　圖5-4 脈沖差和布質(zhì)模糊量</p><p>　　對(duì)于布質(zhì)，從布的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，從純化學(xué)纖維開(kāi)始，混紡纖維中化學(xué)纖維和棉纖維的比例從多到少，最后過(guò)度到純棉纖維。這種布置分布情況可以取三種模糊量，即化學(xué)纖維，混紡纖維，棉纖維。這些模糊量也如圖5-4所示。</p><p>　　根據(jù)脈沖差P0和布質(zhì)模糊量，可以得到脈沖差P0和布質(zhì)Q

55、之間的推理了規(guī)則；</p><p>　　If P0=S then Q=CH</p><p>　　If P0=M then Q=MIX</p><p>　　If P0=L then Q=COT</p><p>　　對(duì)上述推理規(guī)則采用Max-Min原則,采到的結(jié)果進(jìn)行反復(fù)模糊化。</p><p>

56、　　綿質(zhì)的布料有多種紡織品,它們的軟硬程度都不同。所以,洗滌的過(guò)程也不盡相同。棉質(zhì)檢測(cè)的時(shí)候,利用脈沖差識(shí)別出纖維,混紡和棉纖之后;接著對(duì)水位進(jìn)行檢測(cè),以確定棉質(zhì)衣料是屬于軟質(zhì)還是硬質(zhì)棉布。它們的吸水情況如圖5-5示。</p><p>　　圖5-5軟、硬棉衣物吸水情況</p><p>　　用W1表示布質(zhì)測(cè)定前水位,用W2表示布質(zhì)測(cè)定后的水位,則有水位差W0: W0=W1-W2。&l

57、t;/p><p>　　對(duì)于水位差W0可以取3種模糊量,它們分別是"大","中","小";這些模糊量的隸屬函數(shù)如圖5-6中所示。</p><p>　　對(duì)于棉衣服的質(zhì)地類型可以取3種模糊量,它們分別是軟質(zhì),中質(zhì),硬質(zhì);這些模糊量也如圖5-6示。從水位和棉布質(zhì)地的相應(yīng)情況,可以得到從水位差W0推斷出棉布質(zhì)地CQ的推斷規(guī)則;</p&

58、gt;<p>　　If P0=S then Q=SQ</p><p>　　If P0=M then Q=MQ</p><p>　　If P0=L then Q=HQ</p><p>　　從上面推理規(guī)則得到的棉布質(zhì)地,可采用Max-Min方法進(jìn)行實(shí)際求取,而結(jié)果則可用重心法進(jìn)行反模糊化,從而得出具體的軟硬程度。</p>

59、;<p>　　圖5-6水位差和棉布的模糊量</p><p>　　在洗衣機(jī)中,實(shí)際是不可能過(guò)細(xì)去針對(duì)布質(zhì)和布量進(jìn)行區(qū)分;因?yàn)橄礈爝^(guò)程不可能因?yàn)橐挛镏囟喽兴淖?所以,對(duì)布質(zhì)和布量的識(shí)別可以模糊一些。</p><p>　　根據(jù)推理得到的布質(zhì)和布量模糊量,就可以去推理出相應(yīng)的洗滌過(guò)程,表1給出的推理就是采用布質(zhì)和布量的模糊量作為推理前件,從而得出推理結(jié)果。</p>

60、<p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　1. 劉金琨 模糊控制 北京：電子工業(yè)出版社，2009.7 </p><p>　　2．黃布毅，劉獻(xiàn)心．模糊控制技術(shù)在家用電冰箱上的應(yīng)用[J]。家用電器科技，1996，（5）：31-33。</p><p>　　3． 周 澤．洗衣機(jī)的模糊控制技術(shù)[J]。家

61、用電器科技1997，（4）：39-42。</p><p>　　4．黃布毅，崔光照．模糊控制技術(shù)在家用電器中的應(yīng)用[M]。北京：北京輕工業(yè)出版社，1998，180-200。</p><p>　　5．余永權(quán)，曾碧．單片機(jī)模糊邏輯控制[M]。北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1995，145-175。</p><p>　　6．竇振中．模糊邏輯控制技術(shù)及其應(yīng)用[M]。北京：北京