[毕业设计] 电饭煲控制系统 [复制链接]

资料简介：
　　毕业设计 电饭煲控制系统 共46页，18952字
　　
1 绪论
　　
1.1 课题的研究目的和意义
　　
随着科学技术的进步，在日新月异的今天，节能、高效、环保的观念已经逐渐深入人心。人们不但对家电的环保要求越来越高，而且对其智能化的要求也越来越高。本人此次课题研究的利用模糊控制的微电脑电饭煲正是智能化家电的典型代表。基于模糊控制的电饭煲能够将传感器检测到的温度信号送给单片机，单片机根据送来的信号按照模糊推理机理进行数据处理从而实现对米量的多少进行判断。并根据推算出不同的米量选择不同的加热方案。因此不但控制效果好而且效率高、节能。微电脑控制的电饭煲还可实现定时预约工作方式选择、报警等功能，大大方便了人们的生活。
　　
本文从工程实际出发，对模糊控制的微电脑电饭煲进行了一定的研究。文中主要分析了如何利用模糊推理的方法来进行米量判断。真正实现了电饭煲的模糊控制。这对电饭煲控制程序的研究将是有非常重要的意义，将使之在高效、节能方面做的更好。
　　
1.2 国内外电饭煲模糊控制技术的研究分析
　　
1.2.1 国外发展状况分析
　　
自从1965年美国的控制论专家L.Azadeh教授创立模糊集合论以来，将模糊集合理论运用于自动控制而形成的模糊推理控制理论，在近年来得到迅速的发展。模糊控制作为智能领域中最具有实际意义的一种控制方法，已经在工业控制领域、家用电器、自动化领域和其他很多行业中解决了传统控制方法无法或者难以解决的问题，取得了令人瞩目的成效。已经引起了越来越多的控制理论的的研究人员和相关领域的工程技术人员的极大兴趣，随着计算机及其相关技术的发展，模糊控制也由最初的经典模糊控制发展到自适应模糊控制，专家模糊控制和基于神经网络的自学习模糊控制。其实现方法也由最初在微机（单片机）上用软件方法实现发展到应用模糊控制开发出模糊计算机进行直接控制。但是我们也应该看到模糊控制的理论和应用虽然已经取得了很大的进展，但是就目前的状况来看，尚缺乏重大的突破，因此模糊控制技术无论在理论上还是在应用上都还是有待于进一步的深入研究和探讨。
　　
目前最令模糊控制专家门感兴趣的是模糊逻辑同神经网络算法的结合。神经网络在知识获取方面表现卓越，它能够生成无须明确表现知识的规则和具有强大的自学习能力，而模糊控制技术的优点在于可以用模糊性的自然语言表现知识和可以用简单的max—min运算实现知识的推理，但在知识获取方面十分脆弱，模糊逻辑同神经网络算法互相结合，取长补短，可以通过学习自动地进行模糊规则的产生和修改，从而在智能控制方面产生强大的威力。
　　
1.2.2 国内发展状况分析
　　
在我国，模糊控制技术的研究起步比较晚，近年来，随着模糊家用电器的兴起，模糊控制在各个领域的应用获得了飞速的发展，同时培养了一大批进行模糊控制研究的优秀人才，但总的来说在我国，模糊控制的应用水平落后于模糊控制理论方面的研究。这主要是因为研究者常常把模糊控制器的设计分成几个独立部分来进行，如率属度函数确定规则的获取，控制器的合成等。这样做的好处是把问题简单化，便于初学者上手，快速进行问题的分析和解决。但是这样做带来的问题是很难对设计好的系统进行理论分析和设计优化，当然在我国也有一批学者走在了模糊控制理论研究的前列。如，作为模糊论创始人L.Azadeh的学生，香港科技大学的王立新教授。在模糊系统与模糊控制理论领域做出了很大的贡献，给模糊系统与模糊控制理论带来了三个突破，具体是。
　　
1、证明了一类模糊系统是万能逼近器；
　　
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2 电饭煲控制系统的总体思路设计
　　
电饭煲作为模糊控制对象其特性的影响因素是多方面的。如结构、材料、发热盘的形状、甚至是顶盖出气孔的大小及其吸热散热的特性都有影响，当然，在电饭煲煮饭过程中米量的大小对其吸热散热特性的影响最大的。米量的大小甚至影响到烹饪的工艺过程，换句话说，电饭煲必须对不同的米量采取相应的不同的控制方案和工艺过程，才能达到期望中的效果。所以，在其它因素（如结构、材料、发热盘的形状、顶盖出气孔的大小等）一定的情况下，对米量进行模糊判断是决定控制效果好坏的关键。为了选取合适的信息量进行米量的推理，首先必须了解模糊电饭煲的煮饭工艺曲线。
　　
2.1 电饭煲的煮饭过程分析
　　
从煮饭专家的角度来看，米饭的成熟主要需要经历如下八个阶段，它们分别是：稳定阶段、吸水阶段、升温阶段、落水阶段、维持沸腾阶段、补炊阶段、保温阶段，在上诉八个阶段中电饭煲底部温度曲线的变化过程如图2-1所示。
　　
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