基于模糊控制的智能洗衣机.ppt

基于模糊控制的智能洗衣机 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。 1858年，汉密尔顿·史密斯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。 我国在模糊理论领域的研究处于世界先进水平，在工程技术应用方面较为薄弱，上世纪90年代后期开始出现了模糊家电控制。 * A Fuzzy-Control-Based Smart WashingMachine 1.课题背景及意义 2.洗衣机的发展历史 1874年,美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。 1910年，美国费希尔试制成功世界上第一台电动洗衣机。标志着人类家务劳动自动化的开端。 1880年，美国出现了蒸气洗衣机，蒸气动力开始取代人力。 1922年，第一台搅拌式洗衣机的诞生。 1932年，第一台前装式滚筒洗衣机诞生。 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，日本出现了半自动型洗衣机。 70年代，生产出波轮式套桶全自动洗衣机。70年代后期，微处理器控制的全自动洗衣机在日本问世。 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，日本松下电器首先设计生产了模糊洗衣机。 3.模糊控制应用于洗衣机的主要意义 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统。 模糊控制洗衣机俗称“傻瓜”洗衣机，是在模糊智能控制下，模仿人的思维进行判断操作的一种新型全自动洗衣机 模糊控制洗衣机是通过传感器来进行信息量的获取，并将收集到的信息量送到微电脑，经微电脑综合判定后，按照洗涤物的重量、质地选择适当的水位、洗涤时间、洗涤动作等工作参数，执行最佳的洗涤程序。使用时，操作者只需轻轻地按一下洗衣机的“启动”键，洗衣机便可自动完成洗涤的全过程。 4.国内外研究状况 海尔 小天鹅 海信 荣事达 其他 美的 金羚 国内知名模糊洗衣机制造商 国内对于模糊洗衣机的学术研究也有着丰富的成果： 1996年06月路立平在郑州轻工业学院学报上发表《模糊控制洗衣机混浊度模型及检测 》 2005年06月余剑生在广东技术学院学报上发表 《基于模糊控制的智能洗衣机的设计》 2007年01月刘素芳在山西电子技术学报上发表 《基于模糊控制的洗衣机水位控制的仿真》 2009年05月刘贺在重庆工学院学报（自然科学）上发表《全自动洗衣机的模糊控制分析》 国外研究状况： 日本：模糊洗衣机技术起源于日本，而且日本的洗衣机行业处于世界领先地位。1990年日本松下电器公司推出带模糊控制的全自动洗衣机，取名为：“爱妻号”，这是在世界上家用电器行业中运用模糊理论生产出来的第一种产品。 德国：西门子全自动洗衣机XQG52-08X268等经典型号强大的模糊神经网络控制系统不仅能实现精准洗涤，而且可以多方面洞察用户所需，在全过程中进行自我调整。 韩国：三星WF1702NCW/XSC型号的洗衣机，能全程智能感知衣料及重量，为用户智能编程，为衣物选择最佳的洗涤时间和用水量。独有的桶干燥技术可以杜绝霉菌滋生，为衣物营造干净的洗涤空间，也能延长洗衣机的使用寿命。 其他：LG、TCL等都在模糊洗衣机方面有着自己的特色。 5.存在的问题和不足：  确立模糊化和逆模糊化的方法时，缺乏系统的方法，主要依靠经验和试凑，总结模糊控制规则的时候有时候比较困难； 控制规则一旦确定，不能在线调整，不能很好地适应环境的变化。缺乏学习能力的模糊洗衣机不能满足用户的要求； 模糊洗衣机由于工作时间的原因，自身机械结构会产生一定磨损，机械摩擦程度也会发生相应地改变； 洗衣过程中，难免存在衣物褪色的问题。褪色的衣物在洗涤中会影响水的透光度，进而影响控制器对衣物洗涤的判断。 text4 2 3 4 1 6.基于模糊控制全自动洗衣机的研究方法  确定模糊控制器的结构双输入-单输出，模糊控制器污泥含量+油脂含量 时间 建立模糊规则 定义输入、输出量的模糊分布三角形隶属度函数 近似 推理 输出模糊量的清晰化 采用最大隶属度法计算模糊量清晰化后的数值。 7.仿真结果  洗衣机模糊推理系统编辑器 输入量x的隶属度函数编辑器 输入量y的隶属度函数编辑器 输出量t的隶属度编辑器 洗衣机的Rule编辑器 仿真（续）