人工智能-模糊控制全自动洗衣机 -
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。
模糊控制洗衣机
主讲：刘玉丛
摘 要
• 将模糊智能控制引入全自动洗衣机控制系统中,根 据洗衣机工作原理和特性,重点阐述了模糊控制的 模糊规则和模糊推理,以及系统设计的硬件与软件, 并给出了该系统的硬件框图和软件流程图。在整 个控制过程中,模糊控制软件起了决定性的作用。 最后经过MATLAB 计算机仿真表明,系统的跟踪特 性和抗干扰特性优良。 • 关键词:模糊控制;传感器;浑浊度;隶属度函数
仿真结果
• 通过MATLAB 仿真,系统在给定输入的情况 下,跟踪性能优良,完全达到标准;在有干扰的 情况下,抗干扰特性良好。 • 采用模糊控制的全自动洗衣机既能洗净衣 物又能缩短洗涤时间,还可减轻衣物磨损。 模糊控制技术是家电产品发展的趋势,也是 家电产品智能化、绿色化、节能化的保证。
X为输入精确量(浑浊度及其变化率) ; Y为输出精确量 (洗涤时间) ; U (x) 为输入模糊量;U (y) 为输出模糊量。
模糊规则及模糊推理
• 描述输入、输出的变量都是模糊量,用模糊集合来表示,然后根据模糊 规则进行模糊推理来进行控制。因此,问题的关键在于求取模糊集合 的隶属度函数。而求取模糊集合的隶属度函数,首先要对变量进行模 糊化 。 • 所谓模糊化 模糊化,就是把变量的数值,根据变量模糊子集的隶属度函数找出 模糊化 相应的隶属度的过程。我们选用三角形函数作为模糊集合的隶属度函 数,因为它们的数学表达和运算简便,所占的内存空间小,并且与采用 其它复杂形状的隶属度函数相比,在达到控制要求方面并无大的差别 • 浑浊度模糊化:将浑浊度划分为特清、清、较清、中、较混、混、特 特清、 较清、 较混、 特清 混七个模糊子集,论域为(0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6) 其隶属度函数如图 2 :
• 洗涤时间ห้องสมุดไป่ตู้模糊规则如表1 :
基于模糊控制的全自动洗衣机的设计
基于模糊控制的全自动洗衣机的设计作者：沈华刚吕刚磊张军来源：《无线互联科技》2017年第05期摘要：文章设计了一种全自动洗衣机，该洗衣机利用MC6805R3单片机模糊控制，能够实现自动对衣服的数量、质地和污染程度进行识别，通过模糊控制原理决定清洗衣服的过程，合理投入适量的洗衣剂，从而大大提高洗衣质量，也大大提高洗衣机的全自动化程度。
关键词：MC6805R3单片机；自动识别；模糊推理；洗涤程序目前市场上有两种全自动化洗衣机，其一是利用机械结构传递动力进行控制，另一种是利用单片机电路控制电机进行控制。
这两种方式的缺点是都需要进行人为选择清洗衣服的程序，然后洗衣机才能投入洗衣工作，所以，这两种洗衣机还称不上严格意义的全自动洗衣机，只能被称作半自动洗衣机。
本文研究的洗衣机是一种模糊控制的全自动洗衣机，是一种全新的家用洗衣机。
传统的洗衣机与利用MC6805R3单片机控制的全新智能模糊控制洗衣机区别很大，智能洗衣机能够实现自动对衣服的数量、质地和污染程度进行识别，通过模糊控制原理决定清洗衣服的过程，合理投入适量的洗衣剂，整个洗衣过程实现了自动化。
清洗衣物的控制程序是通过模糊理论来编写的，洗涤功效比较高，因此对于提高该种洗衣机的自动化程度和清洗衣物的质量，帮助很大。
1.控制电路设计基于MC6805R3单片机的智能洗衣机的控制电路有检测洗衣机目前所处状态的检验电路、为洗衣机提供电源的电源电路、显示洗衣机各种参数的电路。
该智能洗衣机的电源电路由稳压电源、变压器、电容型整流器、滤波电路构成。
电路中的二极管，用于隔离桥式整流电路与滤波电容，对信号进行过零检测。
该智能洗衣机检测状态的电路有7个。
分别是：检测智能洗衣机的内桶是否平衡的电路，被清洗衣物的质地、数量检测电路，电路是否过零的检测电路，智能洗衣的电源电压检验电路，智能洗衣机清洗衣物时水温检测电路，水位高低是否合理的检测电路和清洗过程中水浑浊度检验电路。
智能洗衣机的内桶是否平衡的电路由开关s和电阻R35接至单片机PA3口实现。
全自动波轮洗衣机基本使用方法
全自动波轮洗衣机基本使用方法全自动波轮洗衣机基本使用方法：1、模糊控制功能：打开水龙头-放入衣服和洗衣粉-盖好上盖-按电源键开机-按启动键，机器就进入模糊控制程序，自动根据衣服的多少设定水位和洗涤时间，自动执行一洗二漂三甩干，最后自动断电停机。
2、在上面按启动键之前，可以按程序、功能键等手动设定需要的单独程序和功能，然后按启动键执行。
3、甩干时需要将盖子关好，否则机器保护不动作。
4、底脚调整机器平衡后要锁紧，否则工作时桶晃动过大会触动防撞桶保护开关而停机。
5、整个洗衣过程中进水龙头要一直开启。
洁桶程序外观参数外形设计白色外型尺寸(高)915×(宽)526×(深)536mm 产品重量32Kg品牌荣事达Royalstar系列三动力系列型号XQBS50-882G颜色白色类别波轮式自动化程度全自动显示方式LED数码屏显示控制方式电脑控制开门方式顶开式排水方式下排水电机类型普通电机特色功能防缠绕支持儿童安全锁不支持预约功能支持干衣功能不支持夜间洗不支持电辅加热烘干不支持电辅加热洗涤不支持自动断电支持智能断电记忆不支持排水阀漏水保护不支持进水阀漏水保护不支持规格节能等级2级洗净比0.82水位选择（段）8洗衣程序喷瀑水流/自洁/洗涤/漂洗/脱水/浸泡洗涤容量（kg） 5洗涤功率（W）400脱水容量（kg） 5脱水功率（W）400水温调节范围常温箱体材质渗锌钢板内筒材质不锈钢电源规格220V/50HZ产品尺寸（深×宽×526×536×915高）mm产品重量（kg）33三动力核心技术之离合器通过新型离合器，由传统单轴驱动升级为三轴驱动，形成万向矢量水流，方向多变，动力澎湃，立体式的对衣物进行冲刷。
横向水流形成多维手搓洗涤方式，提高洗衣洁净度；纵向水流平衡上下水流速度和力度，让衣物自由舒展不缠绕。
清除污渍不缠绕，从里到外，洁净衣物每一面.兼顾波轮、搅拌式洗衣机优势，领先行业技术3-5年.三动力核心技术之双波轮三动力洗衣机采用创新双波轮设计，集合魔力S 波轮与搅拌波轮的优点，带来双重的洁净效果。
基于模糊控制的洗衣机控制系统的设计
1.绪论1.1洗衣机的介绍洗衣机目前作为一种在家庭中必不可少的家用用电器，发展的十分迅猛，备受使用者青睐的莫过于智能型模糊洗衣机，它能自动判断洗涤物的质地和重量，自动选择最佳洗涤程序，自动完成进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列的过程。
1.11洗衣机的发展背景不管是在以前还是现在，衣服的洗涤都是不可避免的，洗衣机问世以前，它还是一项体力活，需要反复的手搓、敲打、清洗，冬天的时候洗衣服就更受罪了，有条件的可以加点热水，但是马上就冷了，还是只得在冰冷的水中搓洗衣服，总之给人的感觉就是一点都不轻松。
1958年，一个叫汉密尔顿·史密斯的美国人在匹茨堡制成了世界上第一台洗衣机。
1874年，同样也是一个美国人叫比尔·布莱克斯，发明了世界上第一台由人工搅拌的洗衣机，随后，“手洗时代”受到挑战。
1911年，还是聪明的美国人，又发现了世界上第一台电动洗衣机。
1920年，洗衣机的材质开始发现变化，美国的玛伊塔格公司将其木制桶改成铝制，第二年又改变了它的结构，有单层改为外层铝、内层铜的双层结构。
1936年，他们又将洗衣机的筒体改为搪瓷。
与此同时，洗衣机开始在世界各地相继问世。
这时出现喷流式和滚筒式两种洗衣机。
1932年后，一家美国公司成功研制了第一台前装式滚筒洗衣机，洗涤、漂洗、脱水全部在一个滚筒内自动完成，洗衣机的发展进入了一个崭新的时代。
这种滚筒洗衣机，很快在欧洲和美洲得到广泛应用。
第一台自动洗衣机于1937年问世。
这是一种“前置”式自动洗衣机。
靠一根水平的轴带动的缸可容纳4000克衣服。
衣服在注满水的缸内不停地上下翻滚，使之去污除垢。
到了40年代便出现了现代的“上置”式自动洗衣机。
随着工业化的加速，世界各国也加快了洗衣机研制的步伐。
首先由英国研制并推出了一种喷流式洗衣机，它是靠筒体一侧的运转波轮产生的强烈涡流，使衣物和洗涤液一起在筒内不断翻滚，洗净衣物。
1955年，在引进英国喷流式洗衣机的基础之上，日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。
洗衣机模糊控制原理毕业论文
毕业论文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。
洗衣机模糊控制建模
智能控制课程作业模糊控制理论实验报告题目洗衣机系统模糊控制建模与仿真班级姓名学号2014年3月13日一．实验目的通过设计洗衣机洗涤时间的模糊控制系统，理解模糊控制的基本原理。
掌握模糊控制系统MATLAB建模与仿真的方法。
二．实验原理洗衣机洗涤时间的模糊控制是一个开环模糊决策过程，其基本原理框图如图1-1所示。
它的核心部分是模糊控制器，模糊控制器的控制律由计算机程序来实现。
图1-1 系统原理框图系统选用两输入单输出的模糊控制器。
控制器的输入为衣物的污泥量x和油脂量y，输出为洗涤时间z。
将污泥分为3个模糊集：SD（污泥少），MD（污泥中），LD（污泥多）；将油脂分为3个模糊集：NG（油脂少），MG（油脂中），LG（油脂多）；将洗涤时间分为5个模糊集：VS（很短），S（短），M（中等），L（长），VL很长。
首先，定义输入x，y变量，输出z变量的隶属函数。
根据“污泥越多，油脂越多，洗涤时间越长”；“污泥适中，油脂适中，洗涤时间适中”；“污泥越少，油脂越少，洗涤时间越短”的规律建立洗衣机模糊规则表。
然后，根据模糊规则进行模糊推理并得到洗涤时间的模糊集合。
最终，利用重心法对模糊系统反模糊化，将洗涤时间的推理结果转化成精确值z输出。
三．实验内容利用MATLAB软件实现上述洗衣机系统模糊控制的建模与仿真。
1.建立x,y,z的隶属函数洗衣机系统变量x,y,z的隶属函数分段表达式，如式1-1所示。
()()()()()()()()()()()()()()()()SD MD LD NG MG LGVS 50/50050/50050100/505010050/505010050/50050/5005011100/505010050/505010010/10010Sx x x x x x x x x x x y y y y y y y y y y y z z z z μμμμμμμμμμμ=-≤≤⎧⎪≤≤⎧⎪⎪==⎨⎨-<≤⎪⎩⎪⎪=-<≤⎩=-≤≤⎧⎪≤≤⎧⎪⎪==-⎨⎨-<≤⎪⎩⎪⎪=-<≤⎩=-≤≤=污泥油脂洗涤时间()()()()()()()()()VL /1001025/15102510/15102540/15254025/15254060/20406040/204060M L z z z z z z z z z z z z z z z z z μμμ⎧⎪≤≤⎪⎧⎪=⎨⎪-<≤⎪⎩⎪⎪-≤≤⎧⎪⎪=⎨⎨-<≤⎪⎪⎩⎪-≤≤⎧⎪⎪=⎨⎪-<≤⎪⎩⎪⎪=-≤≤⎩在MATLAB 中，定义本系统为一个Mamdani （普通）型模糊控制系统，命名为a 。
模糊控制在洗衣机控制系统中的应用研究
３２ 布质 、布 量的检 测 ． 根据 反 电势测 定 布 阻力矩 的方 法 ，可 以获得 被 洗衣物 的重量信 息 和质
地信 息 。具 体 的检 测方 法 是 ：１ ）洗 涤前 先将 待 洗衣 物放 入洗 衣 桶 中。２ ）
表 面张 力 大、 油脂 类 的污 垢分 解 能力 差 。衣物 能 否洗 净与 用 水量 的 多少 关 系 很大 ，如果 衣物 很少 ，且 吸水性 不 太强 ，若放 水太 多 ，不 但浪 费水 和 洗 涤 剂 ，还会 使洗涤 时 间加长 ，加 重衣 物 的磨损 。 ３ ）洗 涤 剂 。洗 涤效 果 与 洗涤 剂 的化 学 特性 有 很 大关 系 ，也和 洗 涤 剂
框架 如 图１ 所示 。
传统 的洗 衣机 采用 手 动控 制方 式来 控制 洗衣 机 的洗涤 过 程 。人 通 过眼 睛 的观 察检 测水 位 ，手 动来 调节 水 位 的高低 。而模 糊 控制 方法 用计 算机 模 仿 人 的 思维 方 式 和人 的控 制 经 验 ，用 电脑 代 替 人脑 来 实施 有 效 的控 制 措 施 。用这 种 方法 可 以把人 的经验 形 式 引入控 制过 程 ，再 运用 比较严 密 的数 学处 理 过 程 ， 实现 模 糊 推 理 ， 进行 判 断 决 策 ， 以达 到 令 人 满 意 的控 制 效
果。
３ １污 染程度 和 污染性 质 的关系 由于直 接测 量衣 物 的污染 状 态是 很 困难的 ，在 洗涤 过程 中通 过检 测洗
涤液 的污染 状况 ，来 间接 测 出衣物 的污 染 程度 。 另外 ，根 据达 到相 同浑浊
度所 需 的 时间 不 同，可 判 断衣 物 的污 染性 质 ，即 属于 “ 污 染 ”或 “ 泥 油污 染 ” 。洗涤 时 ，将清 水 状 态下 的 发光 二极 管发 光 强度 定 为初 始设 定值 。开
人工智能控制技术课件：模糊控制
模糊集合
模糊控制是以模糊集合论作为数学基础。经典集合一般指具有某种属性的、确定的、
彼此间可以区别的事物的全体。事物的含义是广泛的,可以是具体元素也可以是抽象
概念。在经典集合论中,一个事物要么属于该集合,要么不属于该集合,两者必居其一,
没有模棱两可的情况。这表明经典集合论所表达概念的内涵和外延都必须是明确的。
1000
1000
9992
9820
的隶属度 1 =
= 1，其余为： 2 =
= 0.9992， 3 =
=
1000
1000
1000
9980
9910
0.982， 4 =
= 0.998， 5 =
= 0.991，整体模糊集可表示为：
1000
1000
1
0.9992
0.982
0.998
《人工智能控制技术》
模糊控制
模糊空基本原理
模糊控制是建立在模糊数学的基础上，模糊数学是研究和处理模糊性现
象的一种数学理论和方法。在生产实践、科学实验以及日常生活中，人
们经常会遇到模糊概念(或现象)。例如，大与小、轻与重、快与慢、动与
静、深与浅、美与丑等都包含着一定的模糊概念。随着科学技术的发展，
度是2 ，依此类推，式中“+”不是常规意义的加号，在模糊集中
一般表示“与”的关系。连续模糊集合的表达式为：A =
)( /其中“” 和“/”符号也不是一般意义的数学符号，
在模糊集中表示“构成”和“隶属”。
模糊集合
假设论域U = {管段1，管段2，管段3，管段4，管段5}，传感器采
1+|
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教学目标：
1.了解模糊控制原理及算法，学会设计基于模糊控制的洗衣机控制系统；
3.培养学生模拟、计算和实验的能力，提高学生的实际动手能力。
教学方式：
课堂讲授、案例学习、实验演示、互动交流
教学内容：
一、模糊控制原理及算法
1.1 模糊控制的基本原理
1.2 模糊控制系统的建模方法
1.3 模糊推理规则的设计及模糊集合的划分
二、洗衣机控制系统设计
2.2 洗衣机传感器的选择
2.3 模糊控制器的设计及调试
2.4 洗衣机控制系统的实现
三、实验演示
教学流程：
第一节课：
2.讲解模糊控制的算法及其步骤。
1.讲解洗衣机控制系统的构成及传感器的选择。
2.设计一个洗衣机控制系统，包括传感器的选择、硬件的设计及软件的编写。
3.进行实验演示，测试系统的可行性。
2.进行模糊控制器的建模及仿真实验。
3.总结模糊控制的优缺点及其应用范围。
教学评估：
1.考试评估：期末考试
2.实验评估：对实验设计、实验操作及实验报告进行评估。
3.论文评估：对模糊控制算法及应用进行写作评估。
教学资料：
1.教材：《模糊控制原理与应用》
3.软件：MATLAB、Proteus、Keil等
教学反思：
洗衣机模糊控制教学案例设计，可以增强学生的动手实践能力，提高学生的理论知识水平和专业技能，有利于培养学生的探究能力和解决问题的能力。
同时，教学过程中也需要注意，让学生理解模糊控制的实际应用和必要性，引导学生关注实用性和工程应用，培养能解决实际问题的能力。
洗衣机知识汇总 -1-
洗衣机小天鹅无锡小天鹅股份有限公司前身始建于1958年。
从1978年中国第一台全自动洗衣机的诞生到2010年品牌价值达150.16亿元，成为世界上极少数能同时制造全自动波轮、滚筒、搅拌式全种类洗衣机的全球第三大洗衣机制造商。
一、全自动洗衣机（中端洗衣机）1、双宽wide：宽水压进水，宽电压运行。
好处：在电压不稳定的时候，通过调节器稳定电压，防止烧电机。
2、360°喷瀑水流，强力冲洗，彻底去污，雨滴式滚筒(类似于搓衣板的功能)。
3、F（Fuzzy）：智能模糊控制，超微精准投放装置。
底部有重力感应系统，根据衣物的重量放水。
4、TB75-Q8168HR：T-洗衣机；B-全自动；75-能洗衣物的重量；Q-转数；R-颜色。
二、水魔方洗衣机（中、高端洗衣机）1、智能水流：防止缠绕、苛求洁净。
新一代水魔方采用3D搅拌涡轮，独有水魔方电脑版智能控制芯片，结合无孔内桶，优化洗涤节拍，形成三种智能水流。
升级洗护空间，防止衣物缠绕，全面提升洗涤效果。
三种智能水流：冲浪水流，强力洁净（洗涤）；搅拌水流，拒绝缠绕（锥形涡轮）；喷瀑水流，均匀洗涤。
2、双水位设计：低水位洗涤，高水位漂洗。
低水位洗涤：能提高洗涤剂浓度，增加洗净效果；高水位漂洗：能清楚泡沫，减少洗涤残留。
3、无孔内箱：动态节水，高效脱水。
蜂窝状过滤网，让污渍有专用的流通管道，令衣物彻底洁净；健康卫生（内外桶隔离，从根本上杜绝了洗衣的二次污染，更洁净健康）；呵护衣物。
无孔内筒特点：节水，零磨损，容易清洗，不残留细菌。
4、用锥形涡轮和“S”筋叶，把衣服抛到空中打散。
不缠绕、不打结、不伤衣服。
5、全效节能实力，省电50%，省水50%，小天鹅水魔方应用先进衣物重量感应技术，搭载节水五孔内筒，精准量衣定水，洗净衣物的同时，达到省电50%，省水50%的节约效果。
三、小天鹅净立方系列滚筒洗衣机（高端洗衣机）1、节能变频科技：精确调控内筒，延长摔打路径，衣物柔性洗护同时，更节能静音。
《模糊控制洗衣机》课件
模糊控制洗衣机的优势
提高洗涤效果
模糊控制洗衣机能够根据衣物质 地、颜色、污渍程度等因素智能 地调整洗涤程序和洗涤参数，从 而更好地保护衣物，提高洗涤效
果。
节能环保
模糊控制洗衣机能够根据衣物质 地和污渍程度等因素智能地调整 洗涤时间和水位等参数，从而避 免了不必要的能源浪费，达到了
节能环保的效果。
方便易用
此外，还需要进行仿真和实验验证，以评估模糊控制算法的性能和效果。
01
模糊控制洗衣机的 工作原理
模糊逻辑控制器设计
输入变量
模糊化处理后的衣物污渍程度、重量和材质。
输出变量
洗涤时间、水位和洗涤方式。
模糊集合
将输入和输出变量划分为不同的模糊集合，如“轻污”、“中污” 、“重污”，“短时间”、“中时间”、“长时间”等。
模糊控制洗衣机操作简单，用户 只需要选择相应的洗涤模式，洗 衣机就能够自动完成洗涤程序，
无需用户手动调整。
01
模糊控制技术原理
模糊逻辑的基本概念
模糊逻辑是一种处理不确定性、不完全性知识的工具，它突破了传统逻 辑“是”与“非”的绝对界限，为决策提供了一个更广泛的范围。
在模糊逻辑中，变量和命题不再是明确的是或非，而是被赋予了程度或 隶属度，这些程度或隶属度可以是0到1之间的任何值。
《模糊控制洗衣机》 ppt课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 引言 • 模糊控制技术原理 • 模糊控制洗衣机的工作原理 • 模糊控制洗衣机与其他控制方式的
比较 • 模糊控制洗衣机的应用与案例分析 • 结论与展望
01
引言
模糊控制洗衣机的概念
揭秘模糊控制在洗衣机中的运行机制详解
揭秘模糊控制在洗衣机中的运行机制详解Revealing the Detailed Mechanism of Fuzzy Control in Washing MachinesWashing machines have become an indispensable appliance in modern households, revolutionizing the way we wash our clothes. Behind their seamless operation lies a complex control mechanism, with fuzzy control playing a crucial role. In this article, we will delve into the workings of fuzzy control in washing machines, demystifying its operation.Fuzzy control, a subset of artificial intelligence, is a control system that imitates human decision-making. Unlike traditional control systems that rely on precise numerical inputs, fuzzy control utilizes linguistic variables to handle uncertainty and imprecision. This feature makes it suitable for applications where human-like decision-making is required, such as in washing machines.The main objective of fuzzy control in washing machines is to optimize the washing process by adjusting various parameters, such as water temperature, washing time, and detergent dosage, based on the input variables, such as the type of fabric, dirtiness level,and desired washing outcome. These input variables are transformed into linguistic terms, such as "lightly soiled" or "heavily soiled," using fuzzy sets.The fuzzy control system in a washing machine consists of three main components: the fuzzifier, the inference engine, and the defuzzifier. The fuzzifier converts the crisp input variables into fuzzy sets, assigning membership degrees to each linguistic term. The inference engine applies a set of fuzzy rules, which are predefined by experts or learned through machine learning algorithms, to determine the appropriate control actions. Finally, the defuzzifier converts the fuzzy output into crisp control signals that can be directly applied to the washing machine's actuators.The fuzzy rules in a washing machine's control system are typically defined based on expert knowledge and experience. For example, a rule could state that if the fabric type is delicate and the dirtiness level is high, then the washing time should be increased and the water temperature should be decreased. These rules are represented in the form of "if-then" statements and are combined using fuzzy logic operators, such as "AND" and "OR."One of the advantages of fuzzy control in washing machines is its adaptability to varying conditions. By continuously monitoring the input variables, the fuzzy control system can dynamically adjust the control actions to achieve optimal washing performance. For example, if the dirtiness level suddenly increases during the washing process, the fuzzy control system can increase the detergent dosage and extend the washing time accordingly.In conclusion, fuzzy control plays a vital role in optimizing the washing process in washing machines. By imitating human decision-making and handling uncertainty, it allows for adaptable and efficient control actions. Understanding the detailed mechanism of fuzzy control in washing machines provides valuable insights into the technology behind this everyday appliance.洗衣机中模糊控制的运行机制详解洗衣机已成为现代家庭中不可或缺的家电，彻底改变了我们洗衣服的方式。
基于PLC的投币式模糊控制洗衣机系统设计
基于PLC的投币式模糊控制洗衣机系统设计一、本文概述随着科技的进步和自动化技术的日益成熟，可编程逻辑控制器（PLC）在工业控制领域的应用越来越广泛。
PLC以其高度的灵活性、可靠性和易编程性，成为了现代工业自动化的核心设备。
模糊控制理论作为一种智能控制方法，在处理不确定性和非线性问题上表现出强大的能力。
本文旨在探讨将PLC与模糊控制技术相结合，设计一种新型的投币式洗衣机系统。
该系统不仅具备传统洗衣机的洗涤、漂洗和脱水等基本功能，还能根据衣物的重量和污渍程度进行模糊控制，实现更加智能、高效的洗涤过程。
本文将首先介绍PLC和模糊控制理论的基本原理及其在洗衣机系统中的应用背景。
接着，详细阐述投币式模糊控制洗衣机系统的整体设计方案，包括硬件选型、软件编程和模糊控制算法的实现等。
通过实验验证该系统的性能，包括洗涤效果、能耗和效率等方面的评估。
对系统的优缺点进行分析，并提出改进方案，为未来的研究提供参考。
通过本文的研究，期望能够为投币式洗衣机的智能化改造提供一种新的思路和方法，推动洗衣机行业的技术进步和产业升级。
也为PLC和模糊控制技术在其他领域的应用提供有益的借鉴和参考。
二、系统总体设计基于PLC的投币式模糊控制洗衣机系统设计，其总体设计思路是以可编程逻辑控制器（PLC）为核心，结合模糊控制理论，实现洗衣机的自动化、智能化控制。
系统的设计旨在提高洗衣机的使用效率，降低能耗，同时满足用户对于洗衣效果的不同需求。
系统硬件设计方面，我们选用性能稳定、可靠性高的PLC作为控制器，负责接收投币信号、控制洗衣机的工作流程以及实现模糊控制算法。
同时，配备相应的传感器和执行机构，如水位传感器、温度传感器、电机驱动器等，以实现洗衣机的自动化运行。
在软件设计方面，我们采用模块化编程方法，将洗衣机的各个功能划分为独立的模块，如投币模块、模糊控制模块、电机控制模块等。
每个模块都具有独立的输入输出接口，方便后期维护和升级。
同时，通过PLC的编程软件，实现对各个模块的编程和控制。
模糊控制洗衣机
模糊控制洗衣机4 ■基本原理：在传统的控制领域里，控制系统动态模式的精确与否是影响控制优劣的最主要尖键，系统动态的信息越详细，则越能达到精确控制的目的。
然而，对于复杂的系统，由于变量太多，往往难以正确的描述系统的动态，于是工程师便利用各种方法来简化系统动态，以达成控制的目的，但却不尽理想。
换言之，传统的控制理论对于明确系统有强而有力的控制能力，但对于过于复杂或难以精确描述的系统，则显得无能为力了。
因此便尝试着以模糊控制来处理这些问题。
而模糊控制洗衣机在洗衣服的时候，通常决定洗涤效果的主要因素为：衣服的种类、水的温度、洗涤剂、和机械力。
衣服种类主要有棉纤维和化纤之分，化纤的衣服要比棉纤维的衣服好洗。
水温越高，洗涤效果越好。
洗涤剂主要是各种酶决定洗涤效果。
机械力也就是洗衣机通过水流来模拟揉、搓等各种人的动作。
模糊洗衣机中具有检测各种状态的传感器，主要有负载量传感器、水位传感器、水温传感器、布质传感器、洗涤粉传感器。
负载量传感器主要用于检测洗涤衣服的多少，即布量。
水位传感器用来确定水位的高低和衣服吸水能力的大小。
布质传感器用来测定所洗衣物属于棉纤类还是化纤类。
洗涤粉传感器主要测定洗涤粉的种类。
根据从各种传感器中得到的信号，进行模糊控制，以确定洗涤方法。
F1如图所示为全自动洗衣机模糊控制推理框图。
先是通过传感器检测到衣物上的各种信息，之后进行模糊化处理并确定衣质、衣量、脏污程度、脏污性质等的隶属函数，再经过模糊推理和反模糊化处理最终即可得到洗涤时间、洗涤剂投放量、水位高低、水流强度等的控制输出量。
由图可见，洗衣机是一个多输入多输出的控制对象。
模糊推理的前件和后件之间的相尖矢系对于不同的因素而有所不同。
例如：衣物的脏污程度和布量脏污性质可以确定洗涤时间、洗涤剂投放量；布量可以确定水位的高低等。
弄清输入输出的前后件之间的矢系对于对模糊控制器的设计有着很重要的作用o2控制性能：在洗衣机中，布质和布量是无法直接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。
模糊传感器及其在模糊控制洗衣机中的应用
模糊传感器及其在模糊控制洗衣机中的应用[摘要] 文章概述了智能传感器的一种形式，即模糊传感器的基本功能和基本结构, 并介绍了模糊传感器在生活中的典型应用——模糊控制洗衣机及其模糊控制器的设计及仿真过程。
[关键词] 模糊传感器模糊控制洗衣机MATLAB 模糊推理1.概述模糊传感器的研究是模糊逻辑技术应用中发展较晚的一个分支，其最早的研究见于20世纪80年代末，Foulloy L发表的论文“An Ultrasonic Fuzzy Sensor”（超声波模糊传感器），文中提出了模糊传感器的概念，并且在距离测量中，将测量结果用“远”、“近”等自然语言符号进行描述。
模糊传感器是近年来学者们极为关注的研究课题，目前在测量学术界尚无严格、公认的定义，但一般认为，所谓模糊传感器是指在经典传感器数值测量的基础上，经过模糊推理与知识集成，以自然语言符号描述的形式输出测量结果的智能传感器。
一般认为，模糊传感器是以数值量为基础，能产生和处理与其相关测量的符号信息的传感器件。
其核心部分就是模拟人类自然语言符号的产生及其处理。
与传统的传感器相比，智能传感器将传感器检测信息的功能与微处理器的信息处理功能有机地结合在一起，充分利用微处理器进行数据分析和处理，并能对内部工作过程进行调节和控制，从而具有了一定的人工智能，弥补了传统传感器性能的不足，使采集的数据质量得以提高。
2.模糊传感器的结构2.1 模糊传感器的基本功能模糊传感器作为一种新型的智能传感器，它具有智能传感器的基本功能，即学习、推理联想、感知和通信功能。
（1）学习功能学习功能是模糊传感器的重要功能之一。
人类知识积累的实现、测量结构的高级逻辑表达等都是通过学习功能实现的。
能根据测量任务的要求学习有关知识是模糊传感器与传统传感器的重要差别。
模糊传感器的学习功能通过有导师学习算法和无导师学习算法完成的。
（2）推理联想功能模糊传感器在接收到外界信息后，可以通过对人类知识的集成而生成的模糊推理规则实现传感器信息的综合处理，对被测量的测量值进行拟人类自然语言的表达等。
毕业设计--洗衣机模糊控制系统设计论文
摘要将模糊理论应用于洗衣机上是实现家电产品更新换代的重要手段，本文介绍了一种具有自学习功能的模糊智能洗衣机的设计方案，它是以单片机MC6805R3为核心，通过传感器对布量，布质，水温，浑浊度的检测，将得到的数据发送给单片机MC6805R3以实现洗衣机的智能控制，提高洗衣质量。
文中还介绍了系统的软硬件组成并较详细介绍了采用动态监视的方法实现洗衣机自学习的功能。
关键词：模糊控制自学习洗衣机传感器ABSTRACTWill blur the theory to apply will be realizes the electrical appliances product renewal important method on the washer, this article introduced one kind had from the study function fuzzy intelligent washer design proposal, it was take monolithic integrated circuit MC6805R3 as the core, through the sensor to the cloth quantity, the cloth nature, the water temperature, the opacity examination, the data transmission which obtained by realizes the washer intelligent control for monolithic integrated circuit MC6805R3, enhanced washes clothes the quality. In the article also introduced the system software and hardware composition and in detail introduced uses the dynamic surveillance the method realization washer from the study function.KEYWORDS： Fuzzy control From studies the washer Sensor目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章引言 (1)第二章 (3)2.1 模糊控制的基本思路 (3)2.2 模糊控制洗衣机的基本设计思路 (4)第三章 (5)3.1 模糊全自动洗衣机的模糊推理 (5)3.2 模糊洗衣机的控制系统逻辑结构 (9)3.2.1电源电路 (10)3.2.2洗衣机状态检测电路 (10)3.2.3显示电路 (11)3.2.4输出控制电路 (11)3.3 洗衣机物理量检测 (12)3.3.1浑浊度的检测 (12)3.3.2 布量和布质的检测 (14)3.3.3 水温检测 (15)3.3.4 水位的检测 (15)3.4 检测软件框图 (16)3.5 洗衣机的自学习功能 (18)总结 (20)参考资料： (21)致谢 (22)ContentsAbstract (I)ABSTRACT (II)First chapter introduction (1)Second chapter (3)2.1 fuzzy controls basic mentalities (3)2.2 fuzzily controls the washer the basic design mentalit (4)Third chapter (5)3.1 fuzzy completely automatics washers fuzzy reasoning (5)3.2 fuzzy washers control system logical organizations (9)3.2.1 power circuits (10)3.2.2 washers conditions examination electric circuit (10)3.2.3 display circuits (11)3.2.4 outputs control circuit (11)3.3 washers physical quantities examine (12)3.3.1 opacities examinations (12)3.3.2 cloths quantities and the cloth archery target examines (14)3.3.3 water temperatures examine (15)3.3.4 water levels examinations (15)3.4 examinations softwares diagram (16)3.5 washers from study function (18)Summarizes (20)Reference： (21)Expresses thanks (22)第一章引言模糊控制是以集合理论为基础的一种新兴手段，它是模糊系统理论和模糊技术与自动控制技术相结合的产物。
模糊控制洗衣机
传感器及其他主要的系统
衣服种类主要有棉纤维和化纤之分，化纤 的衣服要比棉纤维的衣服好洗。水温越高， 洗涤效果越好。洗涤剂主要是由各种酶决 定洗涤效果。机械力也就是洗衣机通过水 流来模拟揉、搓等各种人的动作，模糊控 制洗衣机通常采用以下的传感器来进行信 息量的提取。 模糊控制洗衣机的主要传感器： 水位传感器——根据洗涤物的多少自动感知， 设定并自动控制用水量。
软质与硬质棉织品吸水情况如图所示。由 于在衣服量的测定时，洗衣机已执行了一 次32s的起停运转，故软质棉织品已基本吸 满了水。所以，在衣服质地测定时，洗衣 机电动机虽然也执行一次32s的起停运转， 软质棉织品不可能再吸多少水。因此，软 质棉织品使 Ws的值较小。相反，衣物量测 定时硬质棉织品吸水不足，因而在衣物质 地测定时会进一步吸水，所以硬质棉织品 使Ws值较大。因此，根据Ws值就可以判别 出棉织品是软质还是硬质布料。
工作原理：在进行浑浊度检测时，单片机 先通过继电器打开电磁阀，等待20s，待洗 衣机内的洗涤液进入排水泵后，单片机通 过继电器启动排水泵，30s后，断开电磁阀 和排水泵，这样洗涤液进入浑浊度传感器 的测量槽，洗涤液静止30S后进行浑浊度测 量 洗涤液
电磁阀
排水泵
浑浊度传感器
洗衣机
继电器
单片机
继电器
模糊洗衣机的模糊控制
模糊洗衣机控制结构图。它是利用负载、 质料、水位和气温以及洗涤剂类型等检测 所得到的信息，进行分段评估，使其模糊 化，再根据模糊规则进行推理，最后根据 所激活的规则解模糊判决，以决定最适当 的水流、水位、洗涤时间、清洗方法及脱 水时间。
时间
变化率
浑浊度
清 短 较短 标准 标准
控制原理：一个控制系统通常是由输入量、 模糊推理规则和输出量组成。系统根据不 同的输入量采用对应的推理规则决定输出 的大小。
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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：
考虑到洗衣过程中的两种情况，一种是静态的，即洗涤剂浓度；另一种是动态的，即洗衣水流及时间。故而推理分两大部分，这也就是洗涤剂浓度推理和洗衣推理。
在洗涤剂浓度推理中，其规则如下：如果浑浊度高，则洗涤剂投入量大；如果浑浊度偏高，则洗涤剂投入量偏大；如果浑浊度低，则洗涤剂投入量小；在洗衣推理中，推理规则如下：如果布量少，布质以化纤偏多，而且水温高；则水流为特弱，洗涤时间特短:如果布量多，布质以棉布偏多，而且水温低；则吧水流定义为特弱，洗涤时间定为特长；如果布量多，布质以棉布偏多，而且水温低；
4.模糊洗衣机的模糊推理
在模糊洗衣机中，浑浊度，布质，布量等都是通过对现行状态的检测，在通过模糊推理得出的．在模糊推理中，需要考虑推理的前件和后件，也就是推理的输入条件和输出结果．在模糊洗衣机中，主要是考虑布质，布量，水温和肮脏程度着几个条件，而从这些条件求取水位，洗涤时间和水流，漂洗方式和脱水时间等．故而，模糊洗衣机的推理如图2所示。
如果浑浊度搞，洗涤剂投入量大；而在表1中也看出另一种主要因素推理有：
如果布量多，布质以棉布偏多；而且水温高；则水流为强，洗涤时间为中；
但实际上，洗涤投入量大时，要求洗涤时间较长才能较长才能洗的干净。故还需考虑顺序因素推理：如果洗涤剂投入量大，则洗涤时间长；如果洗涤剂投入量中，则洗涤时间中；
当顺序推理和主要因素推理推出的某一个后件因素的隶属度不同时，则采用Max原则处理；而得到某个后件的模糊量不同时，则采用大者优先的原则处理。
3.基本原理
洗衣机的自动控制系统为一多输入多输出系统,输入量为衣质、衣量、脏污程度(即水的浑浊度)、脏污性质(浑浊度变化率);输出量为洗涤剂量、水位、水流、脱水时间、洗涤时间、漂洗方式等。从洗衣机的运行过程可以看出,洗涤剂量、水位、水流、脱水时间都可以通过输入量推理求得,而洗涤时间与漂洗方式为实时控制量,影响其主要因素是被洗物品的脏污程度,这两个量可以用水的浑浊度和浑浊度变化率来表示,油性脏污的浑浊度变化率小,泥性脏污的浑浊度变化率大。
（3）水温检测
水温检测由温度检测器MTS102执行.由于M较大的优点.在电路中,采用二个运算放大器对MTA102的输出信号进行处理,一个用于隔离阻抗,一个用于信号的放大.着个电路结构如图1的AN1端所接的电路.水温一般为4~40度;在一些特殊的洗衣机中有时会加入热水,则水温较高.但水温不会超过60度.因为水的温度太高对衣服有很大的影响。
图3水温、布量和时间的模糊量
在图3中，水温的模糊量是采用梯形隶属函数的；同样，布量的模糊量也是用梯形隶属函数；对于时间而言，其模糊量则是采用三角形隶属函数。在模糊推理中，模糊量的其范围选取起到很大的作用，而其形状所起的作用和范围相比就小的很多。不过，从模糊逻辑的角度讲，梯形隶属函数在推理中对特定的元素做得到的隶属度就会较多的机会为1或者较大；而三角形隶属函数的隶属度就会较小。
从图2中可以看出,模糊洗衣机是一个多输入多输出的模糊推理和控制系统.在实际中,模糊推理的前件和后件之间的相关关系对于不同的因素而有所不同.例如，肮脏程度和水温可以确定洗涤剂投放的量剂和洗涤时间，而布量、布质等可以确定水位和水流、脱水时间等。因此，在推理中把有关前件和后件进行处理。这种处理分成主要因素推理和顺序因素推理两种。通过这两种推理处理，不但使推理变得较为简单，而且可以在众多因素中清晰的区别出连锁关系的因素。
5.检测
（1）浑浊度的检测：义务的脏度，和洗净程度等都要需要检测，以便惊醒工作过程的整定和控制。浑浊度的检测是采用红外光电传感器来完成的。利用红外线在水中的透光率和时间的关系，通过模糊推理，以得出检测的结果，而这个结果就可以用于控制推理。
（2）布量和布质的检测：这个检测是在洗涤之前进行的。在水位为一定的时候，布量和布质的不同就会产生不同的布阻抗。通过给定一定的水位，然后在这个给定水位的条件下使主电机进行间断旋转，则不同布阻抗就会使主电机制动的性能不同，利用主电机在不同布阻抗时的制动特性就可以推断出布质和布量。