智能控制應(yīng)用(家電產(chǎn)品中)-文庫吧
2024-12-25 01:57 本頁面
【正文】 1．普通自動電飯鍋的不足 ?利用常規(guī)的控制方式可以實現(xiàn)充分吸水及沸騰后保溫，但是要保持升溫至沸騰的時間為10min左右，實現(xiàn)起來存在一些困難，原因是：如果要加熱工序所經(jīng)歷的時間在 10min左右，在第一吸水階段就應(yīng)該推斷出飯量。但是，環(huán)境溫度、初始水溫、米的溫度、電源電壓的波動、加熱板及內(nèi)鍋形狀、控制回路的有關(guān)特性對推斷飯量均有影響 。 11 模糊控制技術(shù)的應(yīng)用 ?1．普通自動電飯鍋的不足 ?利用常規(guī)的控制方式可以實現(xiàn)充分吸水及沸騰后保溫，但是要保持升溫至沸騰的時間為10min左右，實現(xiàn)起來存在一些困難，原因是：如果要加熱工序所經(jīng)歷的時間在 10min左右，在第一吸水階段就應(yīng)該推斷出飯量。但是，環(huán)境溫度、初始水溫、米的溫度、電源電壓的波動、加熱板及內(nèi)鍋形狀、控制回路的有關(guān)特性對推斷飯量均有影響 。 ?在短短的 10min內(nèi)，一邊推斷飯量，一邊進行控制，很難達到期望的溫度控制要求。這就希望在吸水階段來完成飯量的確定問題。 12 模糊控制技術(shù)的應(yīng)用 ?2．模糊控制電飯鍋的基本思想 ?(1)模糊電飯鍋的結(jié)構(gòu) 模糊控制電飯鍋的結(jié)構(gòu)分為內(nèi)鍋和外鍋。以放米的內(nèi)鍋為中心，在其周圍分別安置了鍋底加熱板 (大功率 )、鍋身電熱絲 (小功率 )以及鍋頂電熱絲 (小功率 )三個加熱器。此外，在鍋底中心和鍋頂出汽口分別設(shè)置了兩個溫度傳感器 (NTC)，其中鍋底溫度傳感器用于檢測初期水溫和內(nèi)鍋溫度的上升情況，鍋頂傳感器負責(zé)檢測室溫和蒸汽溫度。 13 模糊控制技術(shù)的應(yīng)用 ?2．模糊控制電飯鍋的基本思想 ?(1)模糊電飯鍋的結(jié)構(gòu) 模糊控制電飯鍋的結(jié)構(gòu)分為內(nèi)鍋和外鍋。以放米的內(nèi)鍋為中心，在其周圍分別安置了鍋底加熱板 (大功率 )、鍋身電熱絲 (小功率 )以及鍋頂電熱絲 (小功率 )三個加熱器。此外，在鍋底中心和鍋頂出汽口分別設(shè)置了兩個溫度傳感器 (NTC)，其中鍋底溫度傳感器用于檢測初期水溫和內(nèi)鍋溫度的上升情況，鍋頂傳感器負責(zé)檢測室溫和蒸汽溫度。 ?(2)吸水過程中飯量的推算 室溫和初始水溫是在開始燒飯至開始加熱前一個很短的時間內(nèi)檢測出來并加以貯存的。然后，在內(nèi)鍋加熱至接近淀粉 α化溫度時停止加熱。隨后，通過檢測鍋底溫度的變化來推算飯量的大小。由于鍋底溫度受外界因素影響較大，故以初期水溫 T0、溫度變化 Td以及室溫 Tr做為輸入變量，根據(jù)這三個信息來綜合推算飯量 Q。 鍋 頂 傳 感 器 鍋 底 傳 感 器 模 糊 推 理 室溫 Tr 初期水溫 T0 溫度變化 Td 飯量 Q 14 模糊控制技術(shù)的應(yīng)用 ?關(guān)于模糊推理法則的例子，假設(shè)室溫為一定值 ,比如：初期水溫為“普通”，溫度變化為“小”，則飯量為 Ql。 ?初期水溫和溫度變化的隸屬度函數(shù)分別定義 ?飯量的隸屬度函數(shù)定義 15 模糊控制技術(shù)的應(yīng)用 ?一般情況下，第 i個法則的適合度 (μ)，在隸屬函數(shù)為 fij，輸入為 xij時，可設(shè)定為 ?推論的結(jié)果是根據(jù)下式求均值 ?(3)升溫過程的功率控制 升溫過程中，雖然鍋底傳感器檢測到的溫度和內(nèi)鍋中的米飯溫度有一定的關(guān)系，但因飯量的不同，這種對應(yīng)關(guān)系也有變化。因此，根據(jù)在吸水過程中推定的飯量以及溫度差、速度差、利用模糊控制技術(shù)實施加熱功率的控制，其中溫度差和速度差定義為： ? ?)(,m in ijiji xf?? ?? ?? i ii ?? )(16 模糊控制技術(shù)的應(yīng)用 ?一般情況下，第 i個法則的適合度 (μ)，在隸屬函數(shù)為 fij，輸入為 xij時，可設(shè)定為 ?推論的結(jié)果是根據(jù)下式求均值 ?(3)升溫過程的功率控制 升溫過程中，雖然鍋底傳感器檢測到的溫度和內(nèi)鍋中的米飯溫度有一定的關(guān)系，但因飯量的不同，這種對應(yīng)關(guān)系也有變化。因此，根據(jù)在吸水過程中推定的飯量以及溫度差、速度差、利用模糊控制技術(shù)實施加熱功率的控制，其中溫度差和速度差定義為： ? ?)(,m in ijiji xf?? ?? ?? i ii ?? )(溫度差 (e)＝實測溫度值 基準(zhǔn)溫度值 速度差 (se)＝實測溫度上升值 基準(zhǔn)溫度上升值 反復(fù)進行上述推論和控制過程，直到鍋頂傳感器檢測出米飯沸騰為止 17 模糊控制技術(shù)的應(yīng)用 ?(1)模糊控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 第二階段 (升溫過程 )采用模糊控制方式，使溫度在 10min內(nèi)逼近期望溫度曲線，因此，設(shè)定輸入信號是一條隨時間的增加、溫度按一定斜率上升的曲線。模糊控制器的輸入變量為溫度差和速度差，輸出變量是負載通電的周波數(shù)變化量 (50Hz，一個周期為 20ms)。當(dāng)負載實際通電的周波數(shù)發(fā)生變化時，通過負載的電流也將改變，電熱器產(chǎn)
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