智能控制课程的设计洗衣机的模糊控制器的设计.ppt

洗衣机模糊控制器设计 小组成员: 产生的背景 模糊洗衣机的结构与检测 模糊控制器的设计 四. MATLAB仿真 产生的背景 、普通的洗衣机虽然省力、省时,但是对于不同的衣物,放多少洗衣粉 和多少水?一般人们是按照经验来确定的。至于洗的干净与否,是等 到洗衣结東确定的。 2、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 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 、基于上述不便,模糊控制洗衣机是在神经网络智能控制下,模仿人的 思维进行判断操作的一种新型的智能洗衣机,普通微电脑洗衣机采用 的是量化的固定程序,一经设定,便不能更改;而模糊控制洗衣机可 以在一定程度上随时变化,因而具有人工智能。 图1-1模糊控制洗衣机应用实物 衣物的质料一般分为棉质和化纤的,棉质的更难洗;在这些因素中影响 最大的还是水温,在一定范围内,水温越高洗涤效果越好。图2-1是水温和 洗浄力之间的曲线,水温不能太高,否则高温会把衣物上的蛋白质凝固,从 而影响洗涤效果。 20 洗衣水温/C 图1-2水温和洗净力之间的曲线 二.模糊洗衣机的结构与检测 结构 图2_-1是模糊控制洗衣杋的结构,它是由洗涤缸、电动机、搅拌轮、给水阀 、排水阀和各种传感器组成 对洗衣机进行控制,首先要用各种传感器不断检测相关的状态,以作为控制 依据,下面介绍在模糊控制洗衣机中所用参数的检测原理和技术,在检测中要用 到负载传感器、水位传感器、水温传感器和光电传感器等 水位传感器 水阀 拌轮 水感器 电动机 水阀光电传 图2-1模糊控制洗衣机的结构 2.2检测 (1)负载检测 它主要用来检测所洗衣物的质量,从而决定水位以及洗涤时间等。可以用 不同的方法实现。最容易想到的方法是用静态的压力传感器来直接测量,但从 成本和结构来讲,并不适用。这里用一种动态间接测量方法,即通过检测电动 机的负载来实现。电动机的负载可以用正常运转时的驱动电流来计算,也可用 电动机断电后的反电动势的大小及波形来计算。 下面以计量断电后反电动势为例当洗衣机内衣物少时,搅拌轮停止的慢; 而当衣物多时,电动机很快就停止。根据电动机两端产生感应电动势的时间 就可以测量衣物的多少将反向电压,经过波形处理,通过脉冲个数即可确定衣 物量。脉冲与衣物量的关系曲线如图2-2 道士少 中等衣物质量 图22脉冲与衣物量的关系曲线 (2)污浊度检测 被洗涤衣物的污浊度检测是通过水的透光率检测来间接实现的。而水的透 光率是用光电传感器器来实现的。它被安排在排水管出口,发光二极管和光敏 管分别对应安装在管的两边,发光二极管发出的光经聚焦后,透过水被光敏管 接收,接收的强度就反映水的透明度,这是一种间接反映衣物脏污的方法。输 出变化见图2-3。 污垢轻微 污垢严重 时间 图2-3输出变化曲线 (3)其它检测 水位检测是用一种专门的水位传感器来实现的,水温检测是通过热敏电阻 来实现的。布料检测和负载检测差不多,在实际生活中,对布料检测的精度不 要求很高,方法是一样的,也是比较脉冲的个数,化纤在水里的阻力小,那么 脉冲个数就会大,反之亦然。