洗衣机模糊控制
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
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
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
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
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.
2 工业洗衣机模糊控制系统开发的技
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
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、模糊逻辑推理、解模糊化判决.以上三个步骤分别在模糊控制
器状态接口(模糊化器)、模糊推理机和控制接口(解模糊化判决)完成,从而在专家的经验或在大量实验数据的基础上,建立被控对象的模糊控制模型.
2.2 工业洗衣机模糊控制系统硬件结构方案
硬件设计方案采用主从双CPU控制方式,由
两个CPU分别进行合理的功能分配.主机负责管
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,
有利于系统运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
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、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
3所示),应用多任务并发执行原理及消息驱动、响
应机制来解决单片机控制系统中基于消息的多任务编程[4].系统软件实现工业洗衣机的各种洗涤程序、操作功能和洗涤性能,并具有良好的实时性、稳定性和强的抗干扰能力.
2.3.2 单片机软件抗干扰技术对策工业洗衣机
的工作环境复杂.有来自系统内部、外部的各种干扰,使微机系统常常不能正常运行,严重时会造成硬
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,
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
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
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
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.
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
故障,如:水压过低、蒸汽阀故障、电机过载、排水阀故障等.
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.
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.
全自动洗衣机控制设计
北京工业大学 课程设计说明书 题目：全自动洗衣机控制设计 学院：电子信息与控制工程学院 专业：自动化 学号： 姓名：指导教师：张会清刘红云 成绩： 年月
目录 一．课程设计题目………………………………………——全自动洗衣机控制的设计及组态……………………二．课程设计目的………………………………………——天工组态软件调试与设计……………………………三．课程设计任务……………………………………… 四、课程设计地点及设备……………………………… 五、课程设计整体方案………………………………… 六、系统设计…………………………………………… （一）硬件接线、控制程序设计与调试……………… （二）上位机组态软件设计………………………………… （三）下位机设计与调试…………………………………… .控制要求…………………………………………… 地址表……………………………………………… 接线图……………………………………………… .程序流程图…………………………………………… .梯形图………………………………………………… .设计说明………………………………………………… .调试过程………………………………………………… 七、总结及感想…………………………………………… 八、参考资料………………………………………………
一．课程设计题目——全自动洗衣机控制的设计及组态现在，全自动洗衣机已经进入了千家万户之中，极大的方便了人们的日常生活，提高了人们的生活质量，使人们从那繁重的体力劳动中解脱出来。所谓全自动洗衣机，就是将洗衣的全过程(泡浸洗涤漂洗脱水)预先设定好个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由扬声器发出响声。本文是基于三菱系列的全自动洗衣机梯形图系统的设计，设计完善的全自动洗衣机控制系统，以满足控制要求，实现洗衣自动化的控制。 二、课程设计目的： 在先修课程《现代电气控制技术》中可编程控制器部分学习与实验的基础上，通过松下系列对全自动洗衣机洗涤过程进行控制的编程设计与调试，进一步熟悉并掌握的工作原理，了解控制对象的工艺流程和技术要求, 运用所学知识进行系统设计，初步掌握控制系统设计的基本方法，培养灵活运用专业知识解决工程技术问题的能力。通过使用天工组态软件，掌握组态设计的方法及调试方面的知识。 三．课程设计任务： .用实现全自动洗衣机运行控制，完成框图及梯形图控制程序的编制，并画出硬件接线图，进行软硬件的联调，并用组态软件进行监控。 .具体动作过程要求如下： （）按下启动按扭及水位选择开关，开始进水，直到高（中、低）水位，然后关水； （）秒后开始洗涤； （）洗涤时，正转秒，停秒，然后反转秒，停秒； （）如此循环次，总共秒后开始排水，排空后脱水秒； （）开始清洗，重复（）～（），清洗两遍； （）清洗完成，报警秒并自动停机； （）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。
洗衣机模糊控制
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 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 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 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 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.
全自动洗衣机的控制系统的设计
全自动洗衣机控制系统的设计 1. 论文（设计）选题的目的和意义 洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电，已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。在工业生产中应用也十分广泛。但是传统的基于继电器的控制，已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机需要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。而随着单片机技术的发展，用单片机来作为控制器，就能很好地满足洗衣机对自动化的要求，并且控制方式灵活多样，控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机，又正在向智能化洗衣机方向发展。 单片机又称微控制器,或称嵌入式控制器。而现在的智能家电无一例外是采用微控制器来实现的，所以家用电器是单片机应用最多的领域之一。它是家用电器实现智能化的心脏和大脑。由于家用电器体积小，故要求其控制器体积更小以便能嵌入其结构之中。而家用电器品种多，功能差异也大,所以又要求其控制器有灵活的控制功能。单片机以微小的体积和编程的灵活性而产生多种控制功能，完全可以满足家用电器的需求。 2. 国内洗衣机现状及其发展趋势 洗衣智能化 相对于传统洗衣机而言，智能洗衣机可以模仿人的感觉，包括思维和判断能力。在您投入衣物后的几秒钟之内，智能洗衣机即可自动判断出衣物的重量，并结合衣物的衣质，为您选择最适合的水位。还可以根据水位和衣物的脏污程度，决定洗涤剂的用量、洗涤时间的长短和洗涤方式。另外，智能洗衣机通过模糊控制电脑操作智能波轮与内桶，产生各种不同方向的水流，像无数只手一样，对污垢、进行分解和扭曲，从而达到洗净衣物、减少缠绕、降低磨损、节约时间和水量的功能，水流方式多样化 目前时常上洗衣机的水流方式也是多样化，如“悬浮”。悬浮即使是改变传统的喷水方向，水流是从桶的底部喷出，巨大的立体水流力量能将衣物“托起”，使
全自动洗衣机模糊控制器设计说明
全自动洗衣机模糊控制器设计 1 简介 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。美国教授查徳（L.A.Zandeh）在1965年首先提出模糊集合的概念，由此打开了模糊数学及其应用的大门。1974年英国教授马丹尼（E.H.Mamdani）首先将模糊集合理论应用于加热器的控制，创造了模糊控制的基本框架。1980年，Sugeno开创了日本的首次模糊控制应用于一家富士电子水净化厂。1983年他又开始研究模糊机器人。随着模糊控制技术的不断发展，模糊控制逐渐被应用到日用家电产品的控制，例如电饭锅﹑照相机﹑吸尘器﹑洗衣机等。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。 2 模糊洗衣机的基本原理 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。实际分析证明:输入与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。而采用模糊控制技术就能很容易解决问题。因而采用了模糊控制器设计全自动洗衣机。在洗涤衣物的过程中,衣物的多少、面料的软硬、衣物的脏污程度等都是模糊量,所以必须经过大量的实验,总结出人为的洗涤方式,从而形成模糊控制规则。再根据检测系统检测到的信息,判断出衣物多少、面料软硬、脏污程度、脏污性质等,计算出控制量,从而完成注水量、洗涤时间、水流强弱、洗涤方式、脱水时间、排水等一列的设置。根据上述分析和模糊控制技术的基本原理,可以确定洗衣机的模糊控制框如图。
人工智能-模糊控制全自动洗衣机 -
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。 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。 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。 图2模糊洗衣机的模糊推理 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. 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。 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
全自动洗衣机控制系统设计
全自动洗衣机控制系统 设计 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
东北大学秦皇岛分校自动化工程系自动控制系统课程设计 全自动洗衣机控制系统的设计 专业名称自动化 班级学号 学生姓名 指导教师 设计时间2011.6.27~2011.7.8 东北大学秦皇岛分校自动化工程系 《自动控制系统》课程设计任务书 专业:自动化班级: 姓名: 设计题目：全自动洗衣机控制系统的设计 一、设计实验条件 装有单片机仿真软件的电脑。 二、设计任务 全自动洗衣机控制系统的要求是能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制方式。 1．正常运行 “正常运行”方式具体控制要求如下： （1）将水位通过水位选择开关设在合适的位置（高、中、低），按下“启动”按扭，开
始进水，达到设定的水位（高、中、低）后，停止进水； （2）进水停止 2s 后开始洗衣； （3）洗衣时，正转 20s，停 2s，然后反转 20s，停 2s； （4）如此循环共 5 次，总共 220s 后开始排水，排空后脱水 30s；（5）然后再进水，重复（1）～（4）步，如此循环共 3 次； （6）洗衣过程完成，报警 3s 并自动停机。 2．强制停止 “强制停止”方式具体控制要求如下： （1）若按下“停止”按扭，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶转、进水电磁阀和排水 电磁阀全部闭合； （2）可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。 三、设计说明书的内容 1、设计题目与设计任务（设计任务书） 2、前言（绪论）(设计的目的、意义等) 3、主体设计部分 4、参考文献 5、结束语 目录
全自动洗衣机控制系统设计
分数： 华南理工大学广州学院 课程设计任务书 题目：全自动洗衣机的PLC控制系统设计 课程：PLC技能培训课程设计 专业：自动化 班级： 姓名： 学号：
第一部分任务书
《PLC技能培训》课程设计任务书 一、课程设计目的 编程序控制器（PLC）于20世纪60年代在美国诞生，在我国的发展与应用已有30多年的历史，现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域，成为提高工业装备电气自动化水平的重要设备和强大支柱。因此，PLC技术已成为电气自动化专业技能型人才必不可少的重要技能,《PLC技能培训》课程是《电气设备与PLC》课程实践教学环节，通过实践，可以帮助学生加深对理论知识消化吸收，提高PLC编程技能。 该课程设计的主要目的是通过运用三菱FX3U 系列PLC设计一控制系统，掌握PLC控制系统设计原则、方法、过程和具体设计步骤。通过设计还有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备及控制系统的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。 二、PLC应用系统设计的内容和步骤 1．设计原则 （1）系统应最大限度地满足被控设备或生产过程的控制要求。 （2）在满足控制要求的前提下，应力求使系统简单、经济，操作方便。 （3）保证控制系统工作安全可靠。 （4）考虑到生产发展和生产工艺改进，在确定PLC容量时，应适当留有裕量，使系统有扩展余地。 2．设计内容 ）拟定控制系统设计的技术条件。1（． （2）确定电气传动控制方案和电动机、电磁阀等执行机构。 （3）选择PLC的型号。 （4）编制PLC输入、输出端子分配表。 （5）绘制输入、输出端子接线图。 （6）根据系统控制要求，用相应的编程语言（常用梯形图）设计程序。 （7）设计操作台、电气柜及非标准电气元件。 （8）编写设计说明书和使用操作说明书。 3．设计主要步骤 （1）分析被控对象的控制要求，确定控制任务. （2）选择和确定用户I/O设备. （3）选择PLC的型号.
洗衣机模糊控制matlab仿真
洗衣机模糊控制仿真1.模糊控制背景 1980年，Sugeno开创了日本的首次模糊应用——控制一家富士电子水净化厂。1983年他又开始研究模糊机器人。 随着模糊控制技术的不断发展，模糊控制逐渐被应用到日用家电产品的控制，例如电饭锅﹑照相机﹑吸尘器﹑洗衣机等。 2.仿真目的 本次仿真的主要目的是设计一个比较合理的洗衣机模糊控制器，它能够根据被洗涤衣物的污泥多少和油脂多少，综合得到洗涤时间，从而达到最佳的洗涤效果。 3.仿真方法 本次仿真借助matlab中集成的模糊控制工具箱，使用图形界面进行模糊控制器的设计。最后随意给定几组输入，得到输出并作出简单分析。 4.模糊控制器的设计 模糊控制器理论设计方法 ①选择合适的模糊控制器类型； ②确定输入输出变量的实际论域； ③确定e,e ?,u ?的模糊集个数及各模糊集的隶属度函数； ④输出隶属度函数选为单点，可使解模糊简单； ⑤设计模糊控制规则集； ⑥选择模糊推理方法； ⑦解模糊方法。 实际设计过程 ①模糊控制器类型：选用两输入单输出模糊控制器，控制器输入为衣物的污泥和油脂，输出为洗涤时间。 ②确定输入输出变量的实际论域：输入为Mud(污泥)和Grease（油脂），设置Range=[0
100]（输入变化范围为[0,100]）；输出为Time(洗涤时间)，Range=[0 60]（输出变化范围为[0,60]）。 对应matlab 中模糊控制模块： ③确定模糊集个数及各模糊集的隶属度函数：将污泥分为3个模糊集：SD （污泥少）MD （污泥中）LD(污泥多)；将油脂分为三个模糊集：NG （油脂少）MG （油脂中）LG （油脂多）；将洗涤时间非为5个模糊集：VS （很短）S （短）M （中等）L （长）VL （很长）。 输入﹑输出隶属度函数都定为三角形隶属函数。结合④输出隶属度函数选为单点，可使解模糊简单；定义污泥隶属函数如下 50)50()(x x SD -=μ 0≤x ≤50 50x 0≤x ≤50 50)100(x - 50＜x ≤100 50)50()(-=x x LD μ 50＜x ≤100 对应matlab 中隶属度函数仿真图如下： 由隶属函数设置污泥的3个模糊集参数为 [Input1] Name='Mud' NumMFs=3 MF1='SD':'trimf',[-50 0 50] MF2='MD':'trimf',[0 50 100] MF3='LD':'trimf',[50 100 150] 定义油脂隶属函数如下： 50)50()(y x SG -=μ 0≤y ≤50 50y 0≤y ≤50 50)100(y - 50＜y ≤100 50)50()(-=y x LG μ 50＜y ≤100 对应matlab 中隶属度函数仿真图如下： 由隶属函数设置油脂3个模糊集参数为 [Input2] Name='Grease' NumMFs=3 MF1='SG':'trimf',[-50 0 50] MF2='MG':'trimf',[0 50 100] MF3='LG':'trimf',[50 100 150] 定义输出时间隶属函数如下： μ VS (Z)=(10-Z)/10 0≤Z ≤10
全自动洗衣机控制系统设计
分数：华南理工大学广州学院 课程设计任务书 题目：全自动洗衣机的PLC控制系统设计 课程：PLC技能培训课程设计 专业：自动化 班级： 姓名： 学号：
第一部分 任 务 书
《PLC技能培训》课程设计任务书 一、课程设计目的 编程序控制器（PLC）于20世纪60年代在美国诞生，在我国的发展与应用已有30多年的历史，现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域，成为提高工业装备电气自动化水平的重要设备和强大支柱。因此，PLC技术已成为电气自动化专业技能型人才必不可少的重要技能,《PLC技能培训》课程是《电气设备与PLC》课程实践教学环节，通过实践，可以帮助学生加深对理论知识消化吸收，提高PLC编程技能。 该课程设计的主要目的是通过运用三菱FX3U 系列PLC设计一控制系统，掌握PLC 控制系统设计原则、方法、过程和具体设计步骤。通过设计还有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备及控制系统的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。 二、PLC应用系统设计的内容和步骤 1．设计原则 （1）系统应最大限度地满足被控设备或生产过程的控制要求。 （2）在满足控制要求的前提下，应力求使系统简单、经济，操作方便。 （3）保证控制系统工作安全可靠。 （4）考虑到生产发展和生产工艺改进，在确定PLC容量时，应适当留有裕量，使系统有扩展余地。 2．设计内容 （1）拟定控制系统设计的技术条件。
单片机的全自动洗衣机的设计方案(全面)
基于8051单片机的全自动洗衣机的设 计
基于8051单片机的全自动洗衣机的设计 【摘要】：本文介绍模糊控制在全自动洗衣机中的应用，包括模糊全自动洗衣机的模糊推理、物理量检测以及它的洗衣过程和控制电路。其中控制电路是以宏晶科技生产的高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051系列的STC12C5A60S2单片机为控制电路核心，其主要由电源电路、状态检测电路、显示电路和输出控制电路组成，分别介绍了各控制电路的工作原理和控制元件的组成，在教案设计训练方面具有较好的实用价值。 【关键词】：模糊控制单片机传感器全自动洗衣机 一、前言 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，它从行为上模仿人的模糊推理和决策过程。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，将模糊化的信号作为模糊规则的输入，完成模糊推理，将推理后的输出量加到执行器上。模糊控制的基本原理如图一所示，它的核心部分是模糊控制器，模糊控制器的模糊规律由计算机的程序实现的。与传统控制理论相比，模糊控制有两大不可比拟的优点：第一模糊控制在许多应用中可以有效且便捷地实现人的控制策略和经验；第二，模糊控制可以不需要被控对象的数学模型即可实现较好的控制，这是因为被控对象的动态特性已隐 含在模糊控制器输入、输出模糊集及模糊规则中。模糊控制原理框图如图一所示。
图一模糊控制原理框图 从传统控制角度看，传统全自动洗衣机实际上是一台按事先设定好的参数进行顺序控制的机器。从这个意义上说，其“全自动”并不具有任何功能，它不能根据情况和条件的变化来改变参数；而模糊逻辑控制的全自动洗衣机向真正的智能化的全自动迈进了一大步，它的目标则是要求根据所洗衣服的数量、种类和脏的程度来决定水的多少、水流的强度和洗衣的时间，并可以动态的改变参数，以达到在洗干净衣服的情况下还要尽量不伤衣服、省电、省水、省时的目的；另外，要求操作简单，任何人都可以轻松地使用，且能够把工作情况和过程显示出来。 二．模糊洗衣机的物理量检测 要对洗衣机进行控制，首先要用各种传感器不断地检测相关的状态，以作为控制的依据。下面介绍在模糊控制洗衣机中所用各种参数的检测原理和技术，在检测中要用到光电传感器、布量传感器、水温和水位传感器等。 1.衣物污染量和污染性质检测 衣物的肮脏量、肮脏性质和洗净程度等都需要检测，以便进行工作过程的整定和控制，污染量和污染性质的检测是采用红外光传感器完成的。利用红外线在水中的透光和时间的关系，通过模糊推理，以得出检测结果，而这个结果就可以用于控制推理。由于直接检测衣物的污染状况是困难的，因此模糊洗衣机是通过检测洗涤液污染程度，而间接检测出衣物的污染量和污染性质，因此洗涤液的浑浊程度与衣物污染情况密切相关。光传感器由相对设于排水阀两旁的红外发光二极管和光敏晶体管构成的。发光二极管透过洗涤液向光敏晶体二极管发光，由光敏晶体管转换成电压，再由微电脑读取该数值，由此测出洗涤液的污染状况。浑浊度检测器构造如图二所示。
基于模糊控制智能洗衣机
-- １课题背景及意义 现代洗衣机是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器。洗衣机主要由箱体、洗涤脱水桶、传动和控制系统等组成,有的还装有加热装置。洗衣机一般专指使用水作为主要的清洗液体,有别于使用特制清洁溶液及通常由专人负责的干洗。洗衣机的出现,将人们从诸如手搓、棒打等重复而又令人疲劳的简单劳动中解放出来，提高了清洗衣物的工作效率,继而提高了人们的生活质量。随着科学技术的不断进步，人们对洗衣机的制造水平和性能指标也日益提升,基于模糊控制的智能洗衣机便是顺应时代发展的科技产物之一。 回顾洗衣机的发展史,１8５8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,标志着用机器洗衣的开端。次年在德国出现了一种用捣衣杵作为搅拌器的洗衣机。18７４年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战,美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。1８80年,美国又出现了蒸气洗衣机,蒸气动力开始取代人力。蒸汽洗衣机之后,水力洗衣机、内燃机洗衣机也相继出现。1910年，美国的费希尔在芝加哥试制成功世界上第一台电动洗衣机。电动洗衣机的问世，标志着人类家务劳动自动化的开端。１９２２年,美国玛塔依格公司改造了洗衣机的洗涤结构,把拖动式改为搅拌式，使洗衣机的结构固定下来，这也就是第一台搅拌式洗衣机的诞生。1９32年,美国本德克斯航空公司宣布,他们研制成功第一台前装式滚筒洗衣机，洗涤、漂洗、脱水在同一个滚筒内完成。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。195５年,日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。60年代的日本出现了带干桶的双桶洗衣机，人们称之为“半自动型洗衣机”。70年代,生产出波轮式套桶全自动洗衣机。70年代后期，以电脑（实际上微处理器）控制的全自动洗衣机在日本问世,开创了洗衣机发展史的新阶段。 197４年英国学者Ｅ.Ｈ.Mamdａni首次把模糊集合理论成功地应用在锅炉和蒸汽机的控制之中，在自动控制领域中首开模糊控制在实际工程上应用之先河[1］。到了80年代，以模糊控制和神经网络为代表的智能控制技术广泛地运用到洗衣机的制造过程中。90年代初，模糊家电风靡日本,给日本企业带来了巨大的商业利润，同时也推动欧美和其它国家,进一步促进了模糊技术的发展[2]。上个世纪80年代末期到90年代中期先后提出了模糊近似推理、模糊自适应控制、模糊神经元网络和模糊自适应推理系统等。给模糊技术的应用注入了新的活力， --
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
基于MATLAB的洗衣机模糊控制设计 摘要：模糊洗衣机是一种智能型的洗衣机，它和传统的洗衣机相比，是一种全新的家用电器。传统的全自动化洗衣机有两种，一种是机械控制式，一种是单片机控制式。无论采用什么方式，它们都需要进行人为的洗涤程序选择，衣质和衣量选择，然后才能投入工作。在本质上讲，这种洗衣机还称不上是全自动的，最多只能称为半自动的。 用单片机控制的模糊洗衣机和传统的洗衣机有很大的区别，它能自动化识别衣质、衣量、自动识别肮脏程度、自动化决定水量、自动投入恰当的洗涤剂，从而全部自动地完成整个洗染过程。由于洗涤程序是经过模糊推理而决定的，有着极高的洗涤效能，从而不但大大提高洗衣机的全自动化程度，也大大提高了洗衣的质量。 用单片机控制的模糊洗衣机能够说是真正的全自动洗衣机。在整个控制过程中，单片机和模糊控制软件起了决定作用。 关键词：洗衣机、智能型、模糊控制、自动化
1 课题背景及意义 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，能够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经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，必将大大推动中国乃至世界洗衣
全自动洗衣机电气控制系统设计
毕业设计（论文）题目：全自动洗衣机电气控制系统设计 学生姓名：朱岷 学号：2010010652 所在学院：机械与电子工程学院 专业班级：电气1003 届别：2014届 指导教师：马玲
皖西学院本科毕业设计（论文）创作诚信承诺书 1.本人郑重承诺：所提交的毕业设计（论文），题目《》是本人在指导教师指导下独立完成的，没有弄虚作假，没有抄袭、剽窃别人的内容； 2.毕业设计（论文）所使用的相关资料、数据、观点等均真实可靠，文中所有引用的他人观点、材料、数据、图表均已标注说明来源； 3. 毕业设计（论文）中无抄袭、剽窃或不正当引用他人学术观点、思想和学术成果，伪造、篡改数据的情况； 4.本人已被告知并清楚：学校对毕业设计（论文）中的抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为将严肃处理，并可能导致毕业设计（论文）成绩不合格，无法正常毕业、取消学士学位资格或注销并追回已发放的毕业证书、学士学位证书等严重后果； 5.若在省教育厅、学校组织的毕业设计（论文）检查、评比中，被发现有抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为，本人愿意接受学校按有关规定给予的处理，并承担相应责任。 学生（签名）： 日期：年月日
目录 1绪论 (1) 1.1背景意义 (1) 1.2洗衣机发展历史 (1) 1.3课题研究的目的与意义 (1) 1.4本课题研究的主要内容 (2) 2 全自动洗衣机控制系统总体控制方案确定 (2) 2.1 总体控制方案确定 (2) 3 全自动洗衣机的基本结构 (4) 3.1 全自动洗衣机的原理和构造 (4) 3.2 洗涤脱水系统 (5) 3.3 排水和进水系统 (5) 3.4电动机及传动系统 (5) 4 电气控制系统 (6) 4.1 控制系统结构 (6) 4.2 控制系统原理 (7) 4.3 检测电路系统 (7) 5 主要器件的选择 (8) 5.1 电动机的选择 (8) 5.2 可编程控制器外部设计 (8) 6 软件设计 (10) 6.1 系统的顺序功能图设计 (10) 6.2 全自动洗衣机的控制要求 (10) 6.3 控制系统顺序功能图 (10) 6.4 控制系统的梯形图设计 (12) 6.4系统资源分布 (15) 7总结： (16) 参考文献： (17)
全自动洗衣机的工作原理及构造
全自动洗衣机的工作原理及构造 全自动洗衣机综合运用了大量力学、电学、光学等知识，以下就其原理和构造作一分析。洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。首先充满于波轮叶片间的洗涤液，在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波轮中心处，因甩出液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮附近。这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。衣物在涡流的作用下，作螺旋式回转，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物。其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣物便发生相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物。再次由于洗衣涌形状的不规则，当旋转着的水流碰到桶壁后，其速度和方向都发生了改变，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做无规则地运动并翻滚，其纤维不断被弯曲、绞纽扣拉长，衣物相互相摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物的洗净的均匀性。全自动洗衣机是通过水位开关与电磁进水阀配合来控制进水、排水以及电机的通 断：从而实现自动控制的。电磁 进水阀起着通、断水源的作用。 当电磁线圈断电时，移动铁芯在 重力和弹簧力的作用下，紧紧顶 在橡胶膜片上，并将膜片的中心 小孔堵塞，这样阀门关闭，水流 不通。当电磁线圈通电后，移动 铁芯在磁力作用下上移，离开膜 片，并使膜片的中心小孔打开， 于是膜片上方的水通过中心小 孔流入洗衣桶内。由于中心小孔 的流通能力大于膜片两侧小孔的 流通能力，膜片上方压强迅速减小，膜片将在压力差的作用下上移，闭门开启，水流导通。 水位开关实际上是一个压力开关。气室的入口与洗衣桶中的贮气室相联接。当水注入洗衣桶后，贮气室口很快被封闭，随水位上升，贮气室的水位也上升，被封闭的空气压强亦增大，水位开关中的波纹膜片受压而胀起，推动顶杆运动而使触点改变，从而实现自动通断。智能型模糊控制的全自动洗衣机还可以自动判断水温、水位、衣质衣量、衣物的脏污情况，决定投放适量的洗涤剂和最佳的洗涤程序。其方法是：在洗衣桶内注入一量水后使电机低速运转，平稳后快速断电，洗衣桶在惯性作用下带动电机继续转动。此时，电机绕组产生反电动势，对其半波整流并放大整形后获得一矩形脉冲系列。通过分析脉冲个数和脉冲宽度。就能得到衣质衣量情况。衣物的脏污程度是通过水的透明度来判断的。在洗衣桶的排水口处加一红外光电传感器，使红外光通过水而进入另一侧的接收管。若水的透明度低，接收管获得的光能小，说明衣物较脏。脱水时采用压电传感器。当脱水桶高度旋转时，从脱水桶喷射出来的水作用于压电传感器上，根据这个压力变化，自动停止脱水运转。 Ap1008115 李汝迪
洗衣机模糊控制matlab仿真
洗衣机模糊控制仿真 1.模糊控制背景 美国教授查徳（L.A.Zandeh）在1965年首先提出模糊集合的概念，由此打开了模糊数学及其应用的大门。 1974年英国教授马丹尼（E.H.Mamdani）首先将模糊集合理论应用于加热器的控制，创造了模糊控制的基本框架。 1980年，Sugeno开创了日本的首次模糊应用——控制一家富士电子水净化厂。1983年他又开始研究模糊机器人。 随着模糊控制技术的不断发展，模糊控制逐渐被应用到日用家电产品的控制，例如电饭锅﹑照相机﹑吸尘器﹑洗衣机等。 2.仿真目的 本次仿真的主要目的是设计一个比较合理的洗衣机模糊控制器，它能够根据被洗涤衣物的污泥多少和油脂多少，综合得到洗涤时间，从而达到最佳的洗涤效果。 3.仿真方法 本次仿真借助matlab中集成的模糊控制工具箱，使用图形界面进行模糊控制器的设计。最后随意给定几组输入，得到输出并作出简单分析。4.模糊控制器的设计 4.1模糊控制器理论设计方法 ①选择合适的模糊控制器类型； ②确定输入输出变量的实际论域； ③确定e,e?,u ?的模糊集个数及各模糊集的隶属度函数； ④输出隶属度函数选为单点，可使解模糊简单； ⑤设计模糊控制规则集； ⑥选择模糊推理方法； ⑦解模糊方法。
4.2实际设计过程 ①模糊控制器类型：选用两输入单输出模糊控制器，控制器输入为衣物的污泥和油脂，输出为洗涤时间。 ②确定输入输出变量的实际论域：输入为Mud(污泥)和Grease （油脂），设置Range=[0 100]（输入变化范围为[0,100]）；输出为Time(洗涤时间)，Range=[0 60]（输出变化范围为[0,60]）。 对应matlab 中模糊控制模块： ③确定模糊集个数及各模糊集的隶属度函数：将污泥分为3个模糊集：SD （污泥少）MD （污泥中）LD(污泥多)；將油脂分为三个模糊集：NG （油脂少）MG （油脂中）LG （油脂多）；将洗涤时间非为5个模糊集：VS （很短）S （短）M （中等）L （长）VL （很长）。 输入﹑输出隶属度函数都定为三角形隶属函数。结合④输出隶属度函数选为单点，可使解模糊简单；定义污泥隶属函数如下 50)50()(x x SD -=μ 0≤x ≤50 50 x 0≤x ≤50 =Mad μ =)(x MD μ 50 ) 100(x - 50＜x ≤100 50)50()(-=x x LD μ 50＜x ≤100 对应matlab 中隶属度函数仿真图如下：
全自动洗衣机的控制设计说明
全自动洗衣机的控制设计 摘要 本文描述了采用可编程控制器（PLC）作为核心控制部件，并利用计算机进行模拟监控的全自动洗衣机控制系统。文章介绍了洗衣机的结构，对全自动洗衣机的控制系统进行了分析，在此基础上提出了基于PLC的全自动洗衣机控制方案，并对方案进行了论证，根据洗衣机的工作原理，设计了流程及程序，对按钮，等其它一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于洗涤，排水，脱水的时间均由PLC计数器控制，所以只要改变定时器参数就可以改变时间。对其中软件设计、硬件设计等问题进行了分析和研究，实现了全自动洗衣机的正常运行、简易模式及强制性停止功能。具有智能化程度高、安全可靠、方便、灵活等特点。 关键词：PLC 自动定时器控制
Fully automatic washing machine control design Abstract This paper describes the use of programmable logic controller (PLC) as the core control unit, and monitoring the use of computer simulation control system for automatic washing machine. This paper introduces the structure of the washing machine, full automatic washing machine control system is analyzed, on this basis was proposed based on fully automatic washing machine PLC control program, and a demonstration program, according to the washing machine working principle, design a process and procedures, buttons, and other some input / output control points to achieve the automation of the process of washing laundry. As washing, drainage, dewatering of the time by the counter within the PLC control, so long as the parameters can change the timer time. On which software design, hardware design issues such as analysis and research, to achieve the normal operation of the automatic washing machine, simple patterns and mandatory stop function. With a high degree of intelligence, secure, reliable, convenient and flexible. Key word: PLC automatic Timer control
基于模糊控制的全自动洗衣机自动控制系统
目录 基于模糊控制的全自动洗衣机自动控制系统 目录 摘要 ······························································································· I Abstract ··························································································· II 1绪论 (1) 1.1全自动洗衣机的介绍 (1) 1.1.1全自动洗衣机的发展背景 (1) 1.1.2全自动洗衣机的发展前景 (1) 1.1.3全自动洗衣机的设计目的 (2) 1.1.4模糊控制理论简介 (2) 1.2全自动洗衣机的设计方案 (3) 1.2.1按键 (3) 1.2.2洗衣机的自检 (3) 1.2.3洗衣程序 (3) 1.2.4显示 (4) 1.2.5传感器 (4) 2硬件电路介绍 (5) 2.1 CPU选型 (5) 2.289C51的存储器与寄存器 (7) 2.3A/D转换器 (7) 2.4传感器 (10) 2.5显示器 (11) 3软件设计 (14) 3.1全自动洗衣机中的模糊控制 (14) 3.1.1模糊控制器 (14) 3.1.2模糊控制实现方法 (14) 3.2软件流程图及代码 (15) 3.2.1寄存器 (15)
目录 3.2.2流程图及其代码 (16) 3.3伟福仿真器 (52) 3.3.1伟福仿真器简介 (52) 3.3.2伟福仿真器特点 (53) 结论 (54) 致谢 (55) 参考文献 (56) 附录A程序代码 (60) 附录B原理图 (69)
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。
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 。根据式1-1，分段建立系统a 的x,y,z 变量隶属函数，如图1-2所示际 (X )=(50—x y 50 0兰x 兰50 lx /50 0兰x 兰50 D (X 鬥(100—x j/50 50 ex 兰100 % (x )=(x _50)/50 50 ex 兰100 ?NG (y 尸f 50 - y )/50 0兰y 兰50 fy/50 0兰y 兰50 2 ^M G "尸((100 —y )/50 50 cy 兰100 比G (y )=(y -50 y50 50 c y 兰100 》 s (z )=(10—z )/10 0兰z 兰10 fz/10 0 Ez 兰10 比㈠尸 j (25_z )/15 10cz 兰25 ff z —10 M15 10兰z 兰25 =? ?M (Z }= i 、「 J40—z )/15 25