【正文】 的頂部溫度可高達(dá)80℃。如前所述，在米量的推理過程中使用了二維模糊推理機(jī)，模糊推理機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖25所示。輸入量和輸出量的模糊語言描述頂部溫度值Tbot100的大小分為六檔，語言描述為很高、較高、偏高、偏低、較低、很低，其對(duì)應(yīng)的模糊子集為 {PB，PS, PO, NO, NS, NB}量化為七個(gè)等級(jí)，則有Tbot100= {3，2，1, 0, 1, 2, 3}其對(duì)應(yīng)的隸屬度曲線選用三角形和Z形函數(shù)，主要是為了計(jì)算簡單。 由圖可得如表21所示的模糊變量的賦值表。同樣量化為七個(gè)等級(jí)，則有R={3,2,1,0,1,2,3 }采用和t100相同的隸屬度曲線，故米量R的賦值表同上表22。 如果頂溫很高，且加熱時(shí)間較長，則米量很小。 如果頂溫較高，且加熱時(shí)間中等，則米量中等 如果頂溫較低，且加熱時(shí)間很長，則米量很大。 如果頂溫很低，且加熱時(shí)間較長，則米量很大。R是控制規(guī)則的總和，由基于模糊關(guān)系R的MAMDANI推理法，對(duì)任意一組精確輸入量Tbot100和t100，由模糊集合的合成運(yùn)算，即可得到輸出的基于隸屬度的米量的模糊向量，通過適當(dāng)?shù)慕饽：幚?，即可得到精確的米量的值。這里取32s為一個(gè)周期(在小段時(shí)間內(nèi)可以取16s為一個(gè)周期)，通過調(diào)節(jié)這32s中主輔加熱器的通斷來控制電飯煲加熱的功率Pw。定義為單點(diǎn)。模式三表示非香米的少量米模式。由于電飯煲屬于一種家電產(chǎn)品，所以，在硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)要充分考慮到成本、易用性等因素。各種功能結(jié)束時(shí)，會(huì)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警提示。不使用看門狗定時(shí)器時(shí)，3V下靜態(tài)(standby)電流小于l uA (5)周期時(shí)間: (6)溫度范圍:工作溫度40℃到85℃ (工業(yè)級(jí)規(guī)格)。而VDD通過負(fù)載作用于Q2的發(fā)射極，通過估算知，Q2處于放大狀態(tài)，VDD比Q2發(fā)射極電壓高出約5V, Q2的發(fā)射極構(gòu)成了數(shù)字地。當(dāng)鍋底溫度過高時(shí)，熱保險(xiǎn)絲會(huì)自動(dòng)熔斷，起保護(hù)作用?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)初值而得到不同頻率的聲音，系統(tǒng)中分為音樂聲音和報(bào)警聲音兩類。其中底部加熱器為主加熱器，由一個(gè)繼電器控制。過零檢測(cè)電路輸出的方波輸入到MCU的外部中斷1輸入引腳INT1，這樣每當(dāng)正弦波過零點(diǎn)的時(shí)候，都會(huì)在INT1引腳產(chǎn)生上升沿或下降沿，從而觸發(fā)中斷，進(jìn)而觸發(fā)可控硅。顯示電路分為兩部分，一個(gè)是發(fā)光二極管顯示，共有6個(gè)單色發(fā)光二極管和1個(gè)雙色發(fā)光二極管，另一部分是LCD顯示，共有14X4個(gè)定制的顯示標(biāo)志，它們?cè)谝黄鹩脕碛涗浐惋@示電飯煲運(yùn)行的各種狀態(tài)。接下來程序分析當(dāng)前正在執(zhí)行何種功能程序并執(zhí)行之。上電自檢子程序。但是，因?yàn)楸締纹瑱C(jī)芯片內(nèi)含A/D和LCD功能，故上述可省略。一種常用煮飯工作過程的程序流程圖見圖213。 如果T=0且t1，則R=1，否則R}O。T1?t1?T=1?T=0?T=1?開始addr=addr6t1?t1?t1?t1?t0?addr=addr1addr=addr3查表得控制量addr=addr6addr=addr5addr=addr4addr=addr2返回YYYYYNNNNNNNYYNYNYYN圖214米量判斷流程圖在實(shí)際算法中是沒有體現(xiàn)具體米量的值的，這是因?yàn)榈玫矫琢康闹抵徊贿^是為了決定后續(xù)階段中的加熱功率及溫度點(diǎn)。在準(zhǔn)確判斷出米量后，程序根據(jù)米量的大小要決定后續(xù)階段的加熱功率及相應(yīng)應(yīng)該達(dá)到的溫度點(diǎn)。首先，不同的電飯煲的吸熱散熱特性存在差異，其次，控制器的元器件本身也存在差異。往往工程師為了調(diào)整某個(gè)參數(shù)而不得不做大量的測(cè)試，這不但浪費(fèi)了物力，增加了成本，更重要的是浪費(fèi)了寶貴的開發(fā)時(shí)間，使開發(fā)效率大大降低。當(dāng)然，這是電飯煲開發(fā)過程中存在的客觀現(xiàn)象，其根本原因還是因?yàn)殡婏堨冶旧硎且粋€(gè)模糊的被控對(duì)象，電飯煲控制系統(tǒng)是一個(gè)模糊控制系統(tǒng)。一個(gè)實(shí)用的專家系統(tǒng)必須包含以下幾部分子系統(tǒng):知識(shí)庫、推理機(jī)、數(shù)據(jù)庫、知識(shí)獲取及良好的用戶圖形界面，其中，知識(shí)庫和推理機(jī)是專家系統(tǒng)的核心部分。隨著推理的進(jìn)行和與用戶的對(duì)話，數(shù)據(jù)庫內(nèi)的內(nèi)容是隨時(shí)變化的。人機(jī)界面同樣是一組計(jì)算機(jī)程序，對(duì)推理過程給出必要的解釋，并回答用戶的提問。測(cè)試人員將測(cè)試結(jié)果通過測(cè)試信息反饋界面輸入到計(jì)算機(jī)中，信息處理程序?qū)Ψ答伣Y(jié)果進(jìn)行處理，將處理結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，同時(shí)數(shù)據(jù)庫中還保存了上次測(cè)試過程的一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如通過傳感器獲得的溫度點(diǎn)和時(shí)間長度。這樣做的好處在于避免了在測(cè)試過程中反復(fù)燒寫程序，從而避免了對(duì)MCU的浪費(fèi)。當(dāng)然，由于PC和MCU利用RS232總線進(jìn)行通信，所以，MCU中同時(shí)還多了一個(gè)RS232的串口通信子程序。 (3)尋優(yōu)算法該算法結(jié)合PC保存的各階段的溫度值及測(cè)試結(jié)果分析后的數(shù)據(jù)，按照規(guī)則庫中的參數(shù)調(diào)整規(guī)則，對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整并保存其結(jié)果。開始測(cè)試已完成？測(cè)試結(jié)果反饋現(xiàn)象輸入完畢？尋優(yōu)算法通信子程序，傳遞調(diào)整后參數(shù)值結(jié)束同MCU通信繪溫度圖YNYN 圖42上位機(jī)工作流程圖 為了使上述系統(tǒng)能夠健康地運(yùn)行，必須完成的關(guān)鍵工作有:（1）完善單片機(jī)中的功能程序，首先必須保證其結(jié)構(gòu)的正確與合理，同時(shí)程序存入EEPROM的待調(diào)整數(shù)據(jù)必須要盡可的少，更重要的是，這些數(shù)據(jù)必須是能夠?qū)y(cè)試結(jié)果產(chǎn)生較大影響的關(guān)鍵量。 到目前為止，在關(guān)鍵數(shù)據(jù)的確定和規(guī)則調(diào)整方面積累了一些經(jīng)驗(yàn)，但是具體效果如何，還要靠大量的實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。正是基于這種考慮，本章提出一種基于模糊電飯煲開發(fā)的專家系統(tǒng)，旨在利用電飯煲開發(fā)工程師在參數(shù)調(diào)整方面的經(jīng)驗(yàn)，建立一種用于參數(shù)調(diào)整的專家系統(tǒng)，并使用該專家系統(tǒng)代替工程師本人進(jìn)行參數(shù)整定。當(dāng)然，文中僅部分設(shè)計(jì)完成了此種專家系統(tǒng)，真正完善還有許多工作要做，如規(guī)則庫的完善及尋優(yōu)算法的設(shè)計(jì)等。同時(shí)針對(duì)模糊電飯煲控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中參數(shù)整定問題的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)了一種利用工程師經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整的專家系統(tǒng)。(4)在前述工作的基礎(chǔ)上，初步設(shè)計(jì)一種實(shí)現(xiàn)模糊電飯煲參數(shù)整定的專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了其硬件設(shè)計(jì)，調(diào)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這是一種有效的判斷方法，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的米量判斷。目前，隨著人們生活水平的提高，用微電腦控制的模糊電飯煲己經(jīng)逐漸走入人們的日常生活。而實(shí)際的煮飯效果在很大程度上取決于對(duì)米量大小的準(zhǔn)確判斷。正因?yàn)槿绱?，本文所提出的一種為實(shí)驗(yàn)證明效果良好的二維的模糊米量推理機(jī)對(duì)實(shí)際的電飯煲控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是具有深遠(yuǎn)的意義的，可以成為電飯煲開發(fā)工程師的參考。如能最終投入使用，將能夠大大提高電飯煲的設(shè)計(jì)開發(fā)效率。經(jīng)濟(jì)分析報(bào)告所有元件（芯片）個(gè)數(shù)/個(gè)單價(jià)/元總計(jì)/元備注HT46R6511212 三極管1EPROM2764122變壓器1電容189可控硅1電池1CON923BD4723G133熱敏電阻RT2二極管IN400721電阻3216保險(xiǎn)絲2插口14LED發(fā)光二極管8電熱絲3晶振3開關(guān)42通過以上計(jì)算可知，而平均一個(gè)所需機(jī)器損害和人工費(fèi)用大概為46元左右，而據(jù)現(xiàn)在市場(chǎng)賣價(jià)為286元左右，即除去那些雜七雜八費(fèi)，可獲得100元左右的利潤。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，剛開始，我都無從下手，沒有一點(diǎn)頭緒，但朱教授介紹了一些參考書給我，通過認(rèn)真的學(xué)習(xí)和請(qǐng)教，慢慢的我終于找到了思路，一步一步完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。參 考 文 獻(xiàn)1 ，2003年第5期(1).北京航空航天大學(xué)出版社，19973 劉增良編，模糊技術(shù)與應(yīng)用選編(2).北京航空航天大學(xué)出版社，19971998，199314余永權(quán)，1993(10)15韓啟綱，199916張曉華控制系統(tǒng)數(shù)字訪真與CAD機(jī)械工業(yè)出版社，199917張建仁，2003年第一期18吳曉莉，林哲輝等編著，2002，199921涂序彥，(1)一(6)知識(shí)天地22陳燦煌，2001，24岳慶生:1230 ，:403407,25726125暴金生，:機(jī)械工業(yè)出版社，1999.，2000, 19 (1) : 5054.，2002, 26 (11) : 4953.:(碩士學(xué)位論文).哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2004.，2001, 1(4) :6769.，2000, 14 (6) : 3537.31李宇成，1998, 10 (3) : 8590.32韓啟綱，:中國計(jì)量出版社，1999.附錄A圖A 電源板電路圖附錄B圖B控制板電路圖。電子工業(yè)出版社，199510修志宏，任光。 最后，我要感謝我的父母。首先，我要感謝朱永紅教授，一直以來，他那對(duì)學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)和認(rèn)真的態(tài)度深深影響了我。后續(xù)工作將圍繞該專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來進(jìn)行。這也就意味著，電飯煲的設(shè)計(jì)開發(fā)對(duì)一個(gè)新手來說是一件困難的工作。因此，米量判斷實(shí)際上是電飯煲控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵一環(huán)，準(zhǔn)確的米量判斷是電飯煲控制程序?qū)崿F(xiàn)有效的控制的前提條件。目前，市場(chǎng)上流行的微電腦電飯煲的功能越來越多，但是，無論電飯煲的功能如何的多樣化，煮飯功能始終是電飯煲最重要的功能，煮飯效果的好壞始終是評(píng)價(jià)一個(gè)電飯煲性能優(yōu)劣的最重要的依據(jù)。在基于試錯(cuò)法設(shè)計(jì)的模糊電飯煲控制系統(tǒng)中，最后階段的參數(shù)微調(diào)是一個(gè)復(fù)雜的過程，工