畢業(yè)設計論文-基于單片機89c51的控制系統(tǒng)設計(存儲版)
【正文】 2． 4 自組織模糊控制 將參考模型和自組織機制相結(jié)合，它能自動的對模糊控制規(guī)則進行修改、改進和完善，以提高控制系統(tǒng)的性能。 (3)基于模型的控制算法及系統(tǒng)設計方法，由于出發(fā)點和性能指標的不同，容易導致較大差 異；但一個系統(tǒng)語言控制規(guī)則卻具有相對的獨立性，利用這些控制規(guī)律間的模糊連接，容易找到折中的選擇，使控制效果優(yōu)于常規(guī)控制器。 黃石理工學院 課程設計報告 15 關鍵詞：模糊控制；神經(jīng)網(wǎng)絡；專家模糊控制系統(tǒng) 引言 在自動控制中，包括經(jīng)典理論和現(xiàn)代控制理論中有一個共同的特點，即控制器的綜合設計都要建立在被控對象準確的數(shù)學模型 (如微分方程等 )的基礎上，但是在實際工業(yè)生產(chǎn)中，很多系統(tǒng)的影響因素很多，十分復雜。某個人的離群都可能導致整項工作的失敗。 經(jīng)過兩個星期的實習，過程曲折可謂一語難盡。 檢測電路 處理器芯片 I/O 接口 外圍電路 A/D 轉(zhuǎn)換 傳感器 A/D 轉(zhuǎn)換 傳感器 圖 ：硬件設計連接圖 程序編寫中的幾點說明 a. 在程序的起始部分 ,加了一個大約 100ms的延時是因為單片機系 統(tǒng)的一些外圍芯片在上電時有一個上電復位過程 ,如果這些芯片復位還未完全結(jié)束時就對其進行操作會得到錯誤的結(jié)果 . AT89C51 是 8 位機 ,所以在制做模糊控制查詢表時其 中 的 輸出值也為 8 位 .但數(shù) /模轉(zhuǎn)換器件 AD420 是 16 位的 ,在編程中將 查 表得到的值作為高 8 位 ,低 8 位按 0 進行輸出 . c. 為了使系統(tǒng)開機工作時能保持和上次關機前相 同的工作狀態(tài) ,就需要將有關的參數(shù)存儲起來 ,譬如液位的設定值等 ,這里選用的存儲芯片是 AT24C01. ,采 取了連續(xù)采樣 10 次 ,剔除最大最小值 ,然后進行平均的方法 . 黃石理工學院 課程設計報告 12 Y N 計數(shù)器 +1 保護參數(shù) 采樣周期到？ 恢復現(xiàn)場有關參數(shù) 查詢模糊控制 表輸出控制量 中斷返回 將輸入值轉(zhuǎn)換到模糊子集論域 讀取液位實際值計算誤差及變化率 計數(shù)器清零 在主程序中主要完成有關的初始化操作，按鍵掃描和顯示刷新，程序流程圖見圖 4 實現(xiàn)控制功能是通過 T0 中斷計時，累計達到 3 秒時在中斷程序中實現(xiàn)的，程序流程圖見圖 5。則每個規(guī)則推出的結(jié)果為： ( ) ( ) ( ) ( )i i i iz x y zc a b cU U U U= 儋162。根據(jù)隸屬函數(shù)可以得出模糊子集元素對各黃石理工學院 課程設計報告 8 模糊詞集的隸屬程度 ,具體如表 1 所示： 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 PB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 PM 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 PS 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ZE 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 NS 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 NM 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 NB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 1 誤差的模糊變量的賦值表 對于模糊控制器的輸出量，雖然它是執(zhí)行機構(gòu)的控制量，但還需經(jīng)過 D/A的轉(zhuǎn)換。在本次設計的模糊控制器中，我們選擇了絕對值輸出方式 . 模糊控制規(guī)則的設計 控制規(guī)則的設計一般包括三部分內(nèi)容：選擇描述輸入輸出變量的詞集，定義各模糊變量的模糊子集和建立模糊控制器的控制規(guī)則。上一步雖然通過模糊推理得到了控制量，但它是模糊形式的，而真正的執(zhí)行機構(gòu)不能接受模糊量，只能接受精確量，所以必須把控制量由模糊形式轉(zhuǎn)化為精確形式，這一步也叫做解模糊化。模糊值可用模糊詞集來表示，人們對數(shù)值的模糊表示一般可用大、中、小加以區(qū)別 ,再加上正負模糊詞集就可表示為： {負大，負中，負小，零，正小，正中，正大 } 一般系統(tǒng)的輸入變量的模糊子集論域所含的元素個數(shù)應為詞集總數(shù)的兩倍以上 ,這樣才能確保模糊詞集能較好地覆蓋模糊子集論域，避免出現(xiàn)失控現(xiàn)象。 3. 非線性。模糊控制模仿人的思維方式。 模糊控制是一種以模糊數(shù)學為基礎的計算機數(shù)字控制。s control experience fuzzily using the puter, is product which the fuzzy theory and the puter technology, the automated technology unify, obtained the widespread application as a result of its good control report makes the exhaustive research to the fuzzy control based on the monolithic integrated circuit to the fluid position control theory and in the intelligent optimization control strategy and the method, has established one kind of control system. In the system construction, does using monolithic integrated circuit 89C51 for the core control section, uses the fuzzy control algorithm to carry on the control system the physical location and the deviation rate of change which obtains according to the setting value carries on the fuzzy, establishes the fuzzy control rule table, will optimize after the parameter change quantity, will realize the rotation control in under the fuzzy controller to the conventional controller, the pure fuzzy controller and has the self regulating to decide the function the fuzzy controller to carry on the simulation contrast. Key word: Fuzzy control, automated tec
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