基于单片机的模糊控制方法及应用研究.doc

毕 业 设 计 [论 文] 题 目： 基于单片机的模糊控制方法及应用研究 学 院： 电气与信息工程 专 业： 自动化 姓 名： 学 号： 指导老师： 完成时间： 2013年5月30日  摘要 模糊控制是智能控制的一个重要分支，它的最大特征是能将操作者或专家的控制经验和知识表示成语言变量描述的控制规则，然后用这些规则去控制系统。 在复杂的工业控制中，被控对象通常具有严重的纯滞后、时变性、非线性以及存在种类繁多的干扰，采用常规的PID控制方法，难以获得满意的静、动态性能。模糊控制的本质是非线性控制和自适应控制，对于纯滞后的参数时变或模型不太精确的复杂控制系统，具有较强的鲁棒性。 本文从模糊控制的基础理论出发，对模糊控制器的设计方法、模糊控制的单片机实现方法进行了分析和对比研究，在此基础上建立了基于AT89C52单片机的太阳能热水器模糊控制系统。其模糊控制规则能够比较有效地模仿人的经验，合理解决输出的强关联性问题。然后利用模糊逻辑推理的方法，结合大量的数学运算，离线计算出了简洁方便的模糊控制查询表。最后给出了模糊控制查询的单片机实现方法及模糊控制系统的核心控制部分的硬件电路和软件流程。此外，利用仿真工具软件对所设计模糊控制器进行仿真以提高产品的可靠性，缩短设计时间。 关键词：模糊控制，太阳能热水器，单片机 ABSTRACT Fuzzy Control is an important branch of Intelligent Contr01.It is a kind of control method based on roles,directly adopting language control rules according to the control experiences of local operators or knowledge from experts of this field. In the complicated industry controlled process,the controlled objects usually own the time delay,nonlinear,time—variant characteristic and exist the category of interferences.So,if the traditional PID control method is only used,the static and dynamic output capability is not very satisfying.The essence of fuzzy control could be good at controlling those complicated,nonlinear systems with the characteristic of the parameter drift,the inaccurate model and time delay because the essence of fuzzy control is nonlinear control and adaptive contr01.Fuzzy control makes the systems more stable and more robust. Starting with the basic theory of fuzzy control,the paper analyses and comparatively studies the design methods of fuzzy controller and the realization methods of fuzzy control,On the basis of which,a fuzzy control system based on AT89S51 integrated solar water heater i