【正文】 章 基于模糊專家系統(tǒng)電飯煲控制的設(shè)計(jì) 28 28 28 29 31結(jié) 論 33經(jīng)濟(jì)分析報(bào)告 35致 謝 36參 考 文 獻(xiàn) 37附錄A 39附錄B 4039第1章 緒論在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、日新月異的今天，節(jié)能、高效、環(huán)保的觀念逐漸深入人心，人們對(duì)家電智能化的要求也越來(lái)越高。專家系統(tǒng)ABSTRACTWith the living quality improved, the microputer controlled electrical cookers are getting more and more popular. For practical uses, the design and application of a electrical cooker control system based on fuzzy control technology is studied, which aims at am or e effective control strategy.This paper is mainly about the design of a kind of typical fuzzy object一electrical cooker, whose characteristics not only varies with the quantity of stuff in it but also varies with what kind of stuff it is.As the result to estimate the amount of rice in round is crucial for control strategy. This paper discusses how to judge the amount of rice in the cooker if the electrical cooker is cooking rice. The differences generated by the amount of rice are found out by lots of tests. Two appropriate variables are selected as the input of the fuzzy reasoning machine to judge the amount of rice and the method try and error is applied. Details of the procedures of reasoning are displayed. The controller of the system of the fuzzy controlled electrical cooker is set up. Both the hardware and the software are described in the paper. The main structure of the hardware is described in detail and for each parts, a sort of popular circuit module is shown. The main software flowchart is show to analysis how the cooker works. What39。由于在參數(shù)調(diào)整的過(guò)程中同樣是利用了煮飯專家的經(jīng)驗(yàn)，而這些經(jīng)驗(yàn)是有規(guī)律可循的，可以用思路清晰的程序語(yǔ)言表達(dá)。本文實(shí)際設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種模糊電飯煲控制器。電飯煲是一種典型的模糊對(duì)象，其特性隨著其裝載物的量和種類的不同而大大不同，而煮飯功能則是電飯煲的主要功能，同時(shí)也是衡量電飯煲控制系統(tǒng)優(yōu)劣的關(guān)鍵功能，因此，本文在控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方面重點(diǎn)研究了電飯煲的煮飯功能。本人授權(quán)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文題目： 電飯煲單片機(jī)智能控制系統(tǒng) 英文題目：Intelligent Rice Cooker SCM Control System 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠(chéng)信聲明本人聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖表、資料均已作明確標(biāo)注，論文中的結(jié)論和成果為本人獨(dú)立完成，真實(shí)可靠，不包含他人成果及已獲得 或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)使用過(guò)的材料。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）或與該論文（設(shè)計(jì)）直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，單位署名為 。準(zhǔn)確地判斷出米量是電飯煲能夠?qū)崿F(xiàn)最佳控制效果的重要保障。在系統(tǒng)硬件方面，討論了模糊電飯煲控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞: 電飯煲。s more, procedure of getting the quantity of rice by reasoning is contrived and the main flowchart is shown.With all of these done, the design of aking of fuzzy cooker is still so plicated and hard, so an ES is brought forward in the last chapter to use puters instead of engineers to do the try and error thing. The ES is established on the experience of the skilled electrical cooker engineers, which is plicated but wellregulated and could be writen into programs.Keywords : electrical cooker。本文研究的一種模糊控制的微電腦電飯煲正是智能化家電的典型代表。這對(duì)電飯煲控制程序的研究將是很有意義的，將使之在高效、節(jié)能方面做得更好。隨著計(jì)算機(jī)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，模糊控制也由最初的經(jīng)典模糊控制發(fā)展到自適應(yīng)模糊控制、專家模糊控制和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)模糊控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在知識(shí)的獲取方面表現(xiàn)卓越，它能夠生成無(wú)須明確表現(xiàn)知識(shí)的規(guī)則和具有強(qiáng)大的自學(xué)習(xí)能力。但總的來(lái)說(shuō)，在我國(guó)，模糊控制的應(yīng)用水平落后于模糊控制理論方面的研究。當(dāng)然，在我國(guó)，也有一批學(xué)者走在了模糊控制理論研究的前列。日本甚至在幾乎所有的模糊控制應(yīng)用領(lǐng)域都在世界上領(lǐng)先。目前看來(lái)，模糊家電的發(fā)展有三大發(fā)展動(dòng)向:(1)進(jìn)一步擴(kuò)大傳感器的組合利用多個(gè)傳感器的功能組合可以不斷改進(jìn)家電的控制技術(shù)，而對(duì)多個(gè)量采樣后再進(jìn)行綜合判斷正是模糊家電之所長(zhǎng)。本課題以單片機(jī)為主要手段，以電飯鍋為控制對(duì)象，將模糊控制技術(shù)應(yīng)用于電飯鍋的開(kāi)發(fā)方面，由于在電飯鍋的模糊控制當(dāng)中，許多前輩已經(jīng)做了大量卓有成效的工作，即使在今天，模糊電飯鍋在市場(chǎng)上也是比比皆是。第2章 電飯煲的模糊控制的設(shè)計(jì)電飯鍋?zhàn)鳛橐粋€(gè)模糊控制對(duì)象，其特性的影響因素是多方面的，如結(jié)構(gòu)、材料、發(fā)熱盤(pán)的形狀、甚至是頂蓋出氣孔的大小對(duì)其吸熱散熱特性都有影響。所以，在其它因素(如結(jié)構(gòu)、材料、發(fā)熱盤(pán)的形狀、頂蓋出氣孔的大小等)一定的情況下，首先必須了解模糊電飯鍋的煮飯工藝曲線.從煮飯專家的角度來(lái)看，米飯的成熟需要經(jīng)過(guò)如下八個(gè)階段:穩(wěn)定、吸水、集中加熱、落水、沸騰、間歇加熱、炯飯和保溫。(1)穩(wěn)定階段 這一階段的目的是對(duì)開(kāi)始煮飯時(shí)電飯鍋的初始狀態(tài)進(jìn)行判定。(2)吸水階段 大米在正常狀態(tài)的含水量較低，吸水階段的工作目的就是使大米的含水量升高，以便在加熱階段能夠使大米的加熱趨于均勻，熱量透到大米的芯部，提高米飯的質(zhì)量。(4)沸騰階段 沸騰階段使電飯鍋內(nèi)的溫度保持在100℃的水平。也就是使米芯的淀粉a化。(6)保溫階段 保溫階段的目的是在人們尚未準(zhǔn)備食用的情況下，將電飯鍋中的米飯保持在72℃的水平。模糊控制器的控制規(guī)律由程序?qū)崿F(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中要經(jīng)過(guò)以下三個(gè)步驟:輸入量的模糊化、模糊推理和輸出量的解模糊。在模糊化的過(guò)程中，一般利用最大隸屬度原則，即在語(yǔ)言集中選擇該元素對(duì)應(yīng)的隸屬度最大的語(yǔ)言變量，作為該項(xiàng)確切值的模糊子集。模糊推理就是以已知的規(guī)則庫(kù)和輸入變量為依據(jù)，基于模糊變換推出新的模糊命題作為結(jié)論的過(guò)程。 目前，實(shí)用模糊邏輯控制常用的方法有查表法和軟件模糊推理等。 因?yàn)橛绊懘讹埩繖z測(cè)的因素眾多，所以不能采用稱重傳感器或其它直接測(cè)量的方法，而只能用溫度傳感器測(cè)出飯溫信號(hào)，利用模糊推理，組成測(cè)定飯量的軟傳感器，最后通過(guò)模糊決策來(lái)判斷米量的值。℃下，采用DUT4000溫度采集模塊測(cè)量的電飯煲樣品用標(biāo)準(zhǔn)煮飯模式炊煮3杯和10杯大米的溫度曲線圖，其中3杯、10杯表示米量的大小( )，a是3杯米底部溫度曲線，b是10杯米底部溫度曲線，c是3杯米頂部溫度曲線，d是10杯米頂部溫度曲線。在試錯(cuò)法中，首要任務(wù)是建立一個(gè)模糊IFTHEN規(guī)則集合，規(guī)則可以通過(guò)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)而得到，也可以通過(guò)精心組織的問(wèn)卷向領(lǐng)域內(nèi)專家請(qǐng)教而得到。其設(shè)計(jì)方法可以概括為以下三步:(1)分析實(shí)際系統(tǒng)并選擇狀態(tài)變量和控制變量。(2)推演連接狀態(tài)變量與控制變量的模糊規(guī)則。下面將對(duì)本文使用的，以試錯(cuò)法設(shè)計(jì)的米量模糊推理機(jī)的具體設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)介紹。本文采用的同樣為二維的模糊控制器，輸入量是底部溫度達(dá)到100℃時(shí)的頂部溫度的值Tbot100和底部從50℃上升到100℃，是因?yàn)槊琢康牟町悓?duì)這兩個(gè)量的影響最大。 圖24相同電壓不同米量下頂、底溫度圖圖24中縱坐標(biāo)為溫度(單位為℃)，橫坐標(biāo)為時(shí)間(單位為分鐘)。當(dāng)米量少時(shí)，底部加熱產(chǎn)生的熱量很容易從底部滲透到液面的頂部，米量為2杯米時(shí)，底部溫度到達(dá)95℃時(shí)