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基于单片机控制的模糊电饭锅.pdf
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基于单片机控制的模糊电饭锅.pdf
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摘要
一个多世纪以来, 许多科学家和思想家一直致力于人类大脑的
构筑函数和运行机制的研究,试图将人类的思维方法装入机器,这
就是人工智能。人工智能的出现,开辟了自动控制领域的新时代,
模糊控制技术就是人工智能的重要分支。
家用电器是模糊 应 用 最 多 的 领 域 之 一 ,它 们 的 控 制 过 程 一 般 很
难 用 精 确 的 数 学 模 型 来 描 述 ,所 以 对 家 用 电 器 的 控 制 往往 要 基 于 模
糊 控 制 ,本 文 着 重 介 绍 在 电 饭 煲 的 应 用 中 ,利 用 模 糊 控 制 原 理 如 何
来 识 别 煮 饭 量 及 进 行 加 热 温 度 控 制 ,同 时 简单介绍其硬件系 统和软
件系统的设计 。
关键词 :模糊变量 ,电 饭煲 ,模糊控制 ,隶属 函 数
Abstract
More than a century, many scientists and thinkers has been committed
to building the human brain functions and operating mechanism in an attempt
to load the machine the human way of thinking, this is artificial intelligence. The
emergence of artificial intelligence and opened up a new era in the field of
automatic control, fuzzy control technology is an important branch of artificial
intelligence
Household appliances is one of the areas most fuzzy applications, they
generally difficult to control the process of accurate mathematical models to
describe, so the control of household appliances often based on fuzzy control,
this paper focuses on the application in the rice cooker, using fuzzy control
theory and how to identify the amount of cooking and heating temperature
control, while a brief introduction of their hardware and software system design.
Keywords: fuzzy variables, rice cookers, fuzzy control, membership function
目 录
1.前言
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2 . 模糊控制系统概述
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2.1.普通电饭锅的结构
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2.2.方案论证
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2.3 模糊电饭锅的工作原理
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3.电饭锅模糊控制器的设计
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3.1.模糊电饭锅的基本功能
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3.2 模糊控制的硬件设置
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3.3.模糊控制的软件设计
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4.模糊控制算法
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4.1 模糊控制的基本原理
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4.2 米量的模糊推理
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4.3 加热功率的模糊推理
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4.4 工艺过程控制
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5.小结
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参考文献
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1.前言
随着科学技术的发展,家用电器发生了奇迹的变化。如今打上模糊控制标签
的家用电器越来越多模糊控制技术是 21 世纪的核心技术,是模仿人类大脑思维
的技术,是简单有效的控制技术。家用电器应用模糊控制技术后,在更加人性化
的同时,其性能更加的完善,使用更加的方便,节能水平更高。
模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算
机数字控制技术。模糊控制力图对人们关于某个控制问题的成功与失败和经验进
行加工, 总结出知识, 从中提炼出控制规则 , 用一系列多维模糊条件语句构造
系统的模糊语言变量模型, 应用CRI 等各类模糊推理方法,可以得到适合控制要
求的控制量, 可以说模糊控制是一种语言变量的控制。
采用模糊控制的电饭锅是一种新型的多功能家用烹饪器具,它集微机技术、
自动控制技术、食品工程技术和工业造型设计等于一体。本文由 MCS-51 系列 8031
单片机为核心组成的电饭锅模糊控制,对米量和温度进行模糊推理,来控制煮饭
的加热过程,从而使模糊电饭锅实现吸水、加热、沸腾、焖饭,膨胀等多种功能,
并且每种功能都能取得理想效果。
2 . 模糊控制系统概述
2.1.普通电饭锅的结构
普通电饭锅也称保温式自动电饭锅。在控制电路的设计上,通常把控制煮饭和
控制保温两个功能结合在一起。它主要由加热器,内锅,锅盖,开关,磁钢限温
器,自动保温器,指示灯,电源插座和外壳等部分组成。
2.2.方案论证
普通电饭锅
普通电饭锅的控制大都采用温度控制原则,以保证电饭锅自动断电和保温。
所以,电饭锅性能的优劣完全依赖这些器件自生物理特性和机械特性的好坏,由
于限温器软磁钢导磁的不一致性和恒温器双金属片调整的不一致性,会直接影响
电饭锅的质量原则。加上磁惰性以及机械惰性也会导致温度控制不准确,从而使
电饭锅的控制特性变坏。它采用单一的温度控制,由于煮饭量,煮饭量和水质可
以在较大范围内随机变化,因此,单一的温度控制原则是难以适应这种随机变化
的。
模糊电饭锅
为了克服普通电饭锅存在的缺点,人们在设想,电饭锅的控制能否具有人类
的一定思维。这种电饭锅可以进行米量的自动识别和烹调过程的自动调节,并以
“煮饭专家”的思想控制全过程,从而使煮出来的饭从糖化程度,黏度,口感等
方面进行度量,都比普通电饭锅的效果要好。它根据人工经验,采用模糊控制进
行煮饭,成为名符其实的“煮饭专家”。
2.3 模糊电饭锅的工作原理
电饭锅是常用家用电器,采用数字单片机和模糊控制技术可以对电饭锅进行
理想的智能控制。在这一节中介绍的模糊电饭锅是采用单片机 MC51 系列-8031
单片机进行控制的;它的煮饭过程用模糊推理进行调节;所以,利用模糊推理可
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