模煳逻辑控制及其应用1chap6ppt课件.ppt
《模煳逻辑控制及其应用1chap6ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《模煳逻辑控制及其应用1chap6ppt课件.ppt(69页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、2019/4/14,1,模糊逻辑控制及其应用 (选 修),上海交通大学 谢康林,2005-2006学年 第1学期,2,第六章 数字单片机模糊逻辑控制技术应用,第六章 数字单片机 模糊逻辑控制技术应用,3,第六章 数字单片机模糊逻辑控制技术应用,第六章 数字单片机模糊逻辑控制技术应用 6-1 数字单片机与模糊逻辑控制技术 6-2 数字单片机模糊逻辑控制技术的 应用,4,数字单片机 模糊逻辑控制技术,6-1 数字单片机与模糊逻辑控制技术 数字单片微机: 体积小 片内含有多种存储和外围接口部件 计算机基本功能俱全 适合于家电、智能仪器仪表、移动性自动化设备和通讯设备,以及许多专用的控制系统。,5,数
2、字单片机与模糊逻辑控制相结合,目前,在多种智能控制领域中,最具有实际(现实)价值的是: 模糊逻辑控制 数字单片微机与模糊逻辑控制相结合,使模糊逻辑控制的实际应用已形成产业化的趋势。,6,数字单片 机的选择,选择数字单片机应注意: 1. 对应用系统的适应性 2. 可购买性 3. 可开发性 4. 制造商情况等,7,数字单片机 模糊逻辑控制技术应用,6-2 数字单片机模糊逻辑控制技术的 应用 一模糊逻辑控制微波炉 二模糊逻辑控制电冰箱,8,模糊逻辑控制微波炉,一模糊逻辑控制微波炉 一般微波炉的工作过程: 由用户确定利用微波炉进行 烹调的食品的类型和数量; 由用户确定微波炉所需工作 时间 t 以后,加
3、以予置; 启动微波炉工作。,9,模糊逻辑控制微波炉,存在问题: 根据食品的类型、数量、加热温升,以及微波炉性能等因素来设定微波炉食品加工的时间,往往需要有一定的经验。 如果: 微波炉工作时间过短: 烹调效果不好; 微波炉工作时间过长: 对水份少的食品可能会产生过热碳化的现象。,10,模糊逻辑控制微波炉,微波炉采用模糊逻辑控制: 可以根据食品的类型、数量、加热温升,以及微波炉性能等诸多因素,确定合理的工作时间,以保证烹调的效果符合要求。,11,微波炉 控制电路和结构框图,单 片 微 机,红外检测,温度检测,湿度检测,炉门检测,按键输入,磁控管控制,加热丝控制,炉腔照明,显示电路,报警电路,12,
4、检 测 电 路,1控制电路和结构框图 检测电路 共有红外检测; 温度检测; 湿度检测 三个检测电路。,13,红 外 检 测 电 路, 红外检测电路 A作用: 用于检测被烹调食物的内部温度。 B组成: 由红外敏感器件和放大电路组成。 由红外检测电路所测出的食物的放射能量单片微机。通过处理、计算得到食物的内部温度T。,14,温 度 检 测 电 路, 温度检测电路 A作用: 用于检测炉腔内部的温度,而 不是食物的内部温度。 B组成: 温度传感器。安装在炉腔内。 C电路工作时间: 在加热丝进行食物保温或特殊加 热时,使用温度检测器,以使炉腔 内的温度能保持在一定的水平。 与红外检测电路在不同工况时工作
5、,起互补作用。,15,湿 度 检 测 电 路, 湿度检测电路 A作用: 用与测定食物的含水量的多少。 B组成: 采用湿敏电容作为传感器,安装在 微波炉的排气孔附近。 在微波加热过程中,含水量不同的食物的损耗系数不同。一般情况下,含水量越多的食物的损耗系数越大,所需微波加热的时间越短,效率越高。,16,按键和炉门开关, 按键和炉门开关 按键 用于输入有关食物特征信号和控制信号。 炉门开关 用于检测炉门的开启或关闭状态。,17,按键1-5, 按键: 设有九个按键: 1-5,A,B,C,启/仃。 A 按键1-5: 用于输入食品的类型(按介电性质即损耗系数和比热排列)。 按键编号 1 2 3 4 5
6、食品类型 水 蔬菜 牛肉 肥肉 油类 汤类 精肉 面 油浸品 鱼 蛋,18,按键ABC和启/仃,B按键A、B、C 用于指示烹调方式: A 输入快煮方式。 B 输入普通煮方式。 C 输入慢煮方式。 C按键 启/仃 启动微波炉。,19,炉 门 开 关, 炉门开关: 用于检测炉门的开启或关闭状态。 A炉门开启时: 停止磁控管工作。 B炉门关闭时: 在磁控管工作时接通炉腔内的照明灯,便于观察炉腔内的情况。,20,磁 控 管 控 制 电 路,输出控制电路 磁控管控制电路 磁控管在固定的磁感应强度和稳定的阳极电压下工作,保持输出功率恒定,保持效率基本不变。 磁控管控制电路: 采用占空比调节磁控管输出功率平
7、均值的方法。,21,加热丝和炉腔照明 控 制电路, 加热丝控制电路 对加热丝的控制,可以采用移相调压电路,也可以采用占空比调节的方法。 炉腔照明控制电路 是一个十分简单的开关电路。,22,显 示 和 报 警 电 路,显示和报警电路 时间显示电路 A. 四个发光二极管(七段显示)。 两位显示“分”, 两位显示“秒”。 B. 指示灯一个: 指示微波炉处于工作或停止状态。 报警电路 由陶瓷喇叭组成。可用于在微波炉工作倒计时为零时,或在微波炉空载时报警。,23,单 片 微 机,单片微机 它是一个控制器。 根据输入的检测结果(温度、湿度、红外检测的结果) 经过模糊逻辑推理 分别控制磁控管、加热器、报警电
8、路等。 单片微机应具有能满足性能要求的CPU,足够的A/D转换器,相应的I/O口,一定的内存容量等。,24,模糊量与推理规则,2 模糊量与推理规则 在模糊控制微波炉中,与工作时间有关的主要因数有五个: 食物类型C,食物重量m,食物温升T1,工作功率P和工作效率 。 t m C T1 / P 模糊控制微波炉要求能自动推断: (A)被烹调食物重量; (B)烹调工作时间。,25,模 糊 量,(1)模糊量 在模糊控制微波炉中,应考虑六个物理量: 工作时间t、食物重量m、 食物比热C、输出功率P、 加热效率和食物温昇T1。 t m C T1 / P,26,食物比热和重量模糊化,*加热效率: 本对固定的微
9、波炉可近似为常数;*食物(烹调)温昇T1: 一般为100左右。 *其余的物理量模糊化: 食物比热C(J/kg*): 小(S)、中小(MS)、中(M)、中大(MB)、大(B)。 食物重量m(kg): 很轻(VL)、轻(L)、中(M)、重(H)、很重(VH)。,27,输出功率和工作时间 模 糊 化, 输出功率P(Kw): 小(S)、中小(MS)、中(M)、中大(ML)、大(L)。 微波炉工作时间t(min): 极短(VS)、 短(S)、 中短(MS)、中(M)、 中长(ML)、长(L)、 极长(VL)。,28,食物重量的推理1,(2)食物重量m的模糊逻辑推理 模糊逻辑推理的输入量: 食物比热C 食
10、物被短时间加热后的温昇T 模糊逻辑推理的输出量: 食物重量m,29,食物重量的推理2,模 糊 逻 辑 推 理,食物比热C,食物被(短时) 加热后的温昇 T,食物重量 m,30,食物重量的推理3,输出功率P 和加热效率 可认为是一个不变量。 取微波炉短时加热时间t# = 20秒。 食物加热t# (= 20秒)后的温昇T ,其模糊量为: 很小(VS)、 小(S)、 中小(MS)、中(M)、 中大(ML)、大(L)、 很大(VL) 共七个。,31,食物重量的推理4,模糊逻辑推理条件语句: if C and T then m 最多可有35条规则。 模糊逻辑推理结果: 得到食物重量的模糊量m*;再经过解
11、模糊判决,得到食物重量的精确量m。,32,烹调工作时间的推理1,(3)烹调工作时间t的推理 烹调工作时间是微波炉工作的关键参数,其正确与否将直接影响食物烹调的效果。应防止食物因烹调不足而不熟,或因过度而焦化。 烹调工作时间 t: t m C T1 / P,33,烹调工作时间的推理2,模糊逻辑推理的输入量: 食物比热 C 食物重量 m 加热输出功率 P 模糊逻辑推理的输出量: 烹调工作时间 t 可认为: 加热效率 是一个不变量; 一般烹调时T1= 100, 解冻时T1 = 25。,34,烹调工作时间的推理3,输出功率P,烹调工作 时间 t,食物比热C,食物重量m,模 糊 逻 辑 推 理,35,模
12、糊逻辑推理条件语句,模糊逻辑推理条件语句: if C and m and P then t 为减少规则数目,简化设计,可在烹调过程中可将:输出功率P固定为某个数值。 仅考虑食物比热C和食物重量m两个输入变量,进行模糊逻辑推理。则: if C and m then t (P = Constant) 例如:P = 1000W P = 600W P = 200W 等。,36,模糊逻辑推理结果,模糊逻辑推理的结果: 得到烹调时间 t*; 再经过解模糊判决,得到烹调时间的精确量 t。 烹调时间的精确量 t 减去食物重量m推理时的工作时间t#(= 20秒),才是尚需的烹调时间t。 t = t- t# =
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 逻辑 控制 及其 应用 chap6ppt 课件
链接地址:https://www.31doc.com/p-2593274.html