【文章內(nèi)容簡介】 。因此，偏差的量化因子定義為： =n/ （）[n,n]稱為模糊集合論域。量化因子選定后（即n選定后）。（1）t≤＜t+ (tn),量化為t（2）t+≤≤t+1 (tn),量化為t+1（3）≤n 量化為n（4）≥n 量化為n例如取n=6，觀測量偏差e的范圍可量化為：{6，5，4，3，2，l，0，1，2，3，4，5，6} ()若偏差取E(e)的基本論域?yàn)閇a，b]，模糊集論域?yàn)閇n,n]則量化公式為： 把∈[a、b]量化為x∈[n，n]，此公式也稱為離散化公式。，每一個(gè)語言值變成為量化域23上的模糊子集。如取n=6，量化域上的模糊子集可作如下選?。篍1負(fù)大(NB) ，取6附近；E2負(fù)中(NM) ，取4附近；E3負(fù)小(NS) ，取2附近；E4 零 (Z) ，取0附近；E5正小(PS) ，取+2附近；E6正中(PM) ，取+4附近；E7 大(PB) ，取+6附近；每個(gè)模糊子集的賦值可根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料建立，也可以分析定義。在分析定義中，常用三角形函數(shù)或正態(tài)形函數(shù)作為隸屬函數(shù)，(e)的賦值表。 輸入函數(shù)隸屬度 輸入語言變量E（e）的賦值表Xeu6543210123456NB1NM1NS1ZO1PS1PM1PB1同理，對于偏差變化率，設(shè)其基本論域?yàn)閇，]偏差變化率的量化論域?yàn)椋篩={m；m+1，...m1，m) ()因此，偏差的量化因子可定義為： =m／ ()系統(tǒng)輸出控制量U(u)的基本論域設(shè)為[Yu，Yu]，控制量所取的量化論域?yàn)椋篫={s，s+l,......s1，s} ()輸出控制量的比例因子由下式確定 K=/S ()對于輸入變量偏差變化率及輸出控制量，均可類似于輸入變量偏差那樣進(jìn)行基本論域的量化處理，建立量化論域上的隸屬函數(shù)等。 (2)糊規(guī)則形成和推理根據(jù)有經(jīng)驗(yàn)的操作者或者領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)制定出模糊控制規(guī)則，并進(jìn)行模糊邏輯推理，以得到一個(gè)模糊輸出集合即一個(gè)新的模糊隸屬函數(shù)，這一步稱為模糊規(guī)則形成和推理。其目的是用模糊輸入值適配控制規(guī)則，為每個(gè)控制規(guī)則確定其適配的程度，并且通過加權(quán)計(jì)算合并那些規(guī)則的輸出。用自然語言描述的控制規(guī)則進(jìn)行形式化數(shù)學(xué)處理后可以表示為如下形式：●“如果A，那么B” (If A Then B)●“如果A，那么B，否則C”(If A Then B Else C)●“如果A且B，那么C”(If A AND B Then C)再模仿人的模糊邏輯推理過程，確定推理方法，這樣計(jì)算機(jī)就可用模糊化的輸入量，根據(jù)判定的模糊控制規(guī)則和事先確定好的推理方法進(jìn)行模糊推理，并得到模糊輸出，即模糊輸出隸屬函數(shù)。根據(jù)模糊集合和模糊關(guān)系理論，對于不同類型的模糊規(guī)則可用不同的模糊推理方法。（a）對于“If A Then B”類型的模糊規(guī)則?？刹捎萌缦峦评矸椒ㄈ艏褐斎霝锳，則輸出為巳若現(xiàn)在己知輸入為，則輸出可用下式合成規(guī)則求得： （）其中模糊關(guān)系，這是一個(gè)二維的模糊集合，定義為： （）（b）對于“If A Then B Else C”類型的模糊規(guī)則，可采用如下推理方法若己知輸入為A，則輸出為B，否則輸出為C，若現(xiàn)在己知輸入為，則輸出或者，可用下式求得： （） （）其中模糊關(guān)系，被定義為： （） （）其推理系數(shù)為（c）對于“If A AND B，THEN C”類型的推理規(guī)則，可采用如下推理方法在這類規(guī)則中，A一般用來表示被控量的測量值與期望值的偏差的隸屬函數(shù)，一般表示偏差變化率的隸屬函數(shù)。和可分別定義為若干個(gè)不同等級的隸屬函數(shù)，若作標(biāo)準(zhǔn)化處理，可以分為負(fù)小、負(fù)大、零、正小、正大等隸屬函數(shù)。如果一個(gè)模糊控制規(guī)則寫成如下形式：如果E1且EC1，那么U1；如果E2且EC2，那么U2；如果E3且EC3，那么U3；...... E,EC→U的模糊控制規(guī)則表ECueNBNMNS NOPO PS PMPBNBPBPBPMPMPMPSZOZONMPBPBPMPMPMPSZOZONSPBPBPMPSPSZONMNMZOPBPBPMZOZONMNMNMPSPMPMZONSNSNMNBNBPMZOZONSNMNMNMNBNBPBZOZONSNMNMNMNBNB對于每一條規(guī)則，均可得到一個(gè)模糊關(guān)系為若i=1，2......s，共有S條規(guī)則，總的模糊關(guān)系為那么輸出控制量集合由此如果一直輸入E，EC和輸出控制量U，就可以求出他們的模糊關(guān)系R；反之，如果已知模糊關(guān)系R，就可以根據(jù)輸入E和EC求出控制量U。（3）模糊輸出量的反模糊化根據(jù)模糊邏輯推理得到的輸出模糊隸屬函數(shù)，用不同的方法找一個(gè)具有代表性的精確值作為控制量，這一步稱為模糊輸出量的反模糊判決。由模糊控制算法得出的是輸出在量化論域上的模糊集，但被控制對象只能接受精確的控制量，這就需要進(jìn)行輸出信息的模糊判決，也就是要把模糊量轉(zhuǎn)化為精確量。設(shè)輸出模糊集為： 常用的方法有以下三種（1） 最大隸屬度法： 選取隸屬度最大的因素作為控制量，即：如果式中的最大值不唯一，則取其平均值。（2） 加權(quán)平均法又稱權(quán)系數(shù)加權(quán)平均法，該法用公式 來判斷控制量,其中權(quán)系數(shù)的選擇可以根據(jù)具體情況而定。（3） 重心法：該法用公式 來判決控制量要執(zhí)行模糊控制，在數(shù)字計(jì)算機(jī)中就必須以一定的算法來實(shí)現(xiàn)。這些模糊控制的算法的目的是輸入的連續(xù)精確量中，通過模糊推理的算法過程，從而求出相應(yīng)的精確控制值來。模糊控制算法有多種實(shí)現(xiàn)形式，常用的方法有合成推理的關(guān)系矩陣法，合成推理的查表法，合成推理的解析公式等[19]。本文采用合成推理的查表方法。 合成推理的查表方法a是要事先制定控制響應(yīng)表。在軟件設(shè)計(jì)時(shí)將該表事先置入內(nèi)存中供實(shí)時(shí)查表使用。在實(shí)際控制時(shí)，模糊控制器首先把輸入量量化到輸入量的語言變量論域中，再根據(jù)量化的結(jié)果去查表求出控制量，這樣大大提高模糊控制的實(shí)時(shí)效果，節(jié)省內(nèi)存空間。 模糊控制表EEcu654321012345667677655220000566664442200004767744321000036666444101111276753430022221767533333333307675323234555144443332344662444433322456732222222224567400011111256665000001016676760000000437777 模糊控制應(yīng)用于冰箱上的必要性、可行性目前，市場上出售的冰箱有機(jī)槭溫控、電子溫控和電腦溫控等控制方式，它們的溫度控制裝置、化霜裝置和其他控制裝置的控制值都是事先設(shè)定的，這就易使許多能量消耗在目的相異的各種動(dòng)作及因缺少靈活性而發(fā)生的各種多余動(dòng)作，造成器件的頻繁開啟，一方面造成器件損壞，溫度的起伏較大，不利于食品保鮮，另一方面，浪費(fèi)了大量能量。用傳統(tǒng)的控制方法很難達(dá)到令人滿意的控制效果[20]。在冰箱的應(yīng)用和發(fā)展中，造就了一批冰箱控制專家，他們有豐富的知識和經(jīng)驗(yàn)，從早期的簡單控制方式為主積累了許許多多的實(shí)際控制方法和經(jīng)驗(yàn)。領(lǐng)域?qū)＜业闹R，操作人員的實(shí)際方法和經(jīng)驗(yàn)，與糊模控制專家的理論和方法相結(jié)合，將會使冰箱控制技術(shù)從理論到實(shí)踐均發(fā)生很大的進(jìn)展。 為此，本課題確定了用單片機(jī)專家模糊控制器對冰箱進(jìn)行控制，將人工智能中的專家系統(tǒng)技術(shù)與模糊控制相結(jié)合，構(gòu)成一種專家模糊控制器。在硬件上80C51單片機(jī)為核心，用C語言對其編程進(jìn)行控制[21]。 4 智能冰箱的功能及其實(shí)現(xiàn)方法家用電冰箱智能化控制系統(tǒng)真正從用戶考慮出發(fā)設(shè)計(jì)，充分研究了日常生活中人的習(xí)慣特征，充分考慮了現(xiàn)代人機(jī)關(guān)系，運(yùn)用了模糊控制、人機(jī)工程學(xué)等現(xiàn)代理念，真正意義上的對冰箱進(jìn)行核心控制，實(shí)現(xiàn)人們所渴求的智能冰箱[22]。本設(shè)計(jì)主要有以下功能：（1）冷凍室模糊制冷 利用模糊控制技術(shù)，在冷凍室需要制冷的時(shí)候，快速啟動(dòng)，并且設(shè)計(jì)了變頻調(diào)速系統(tǒng)，避免了壓縮機(jī)的頻繁開啟，使電機(jī)能夠按照所需要的進(jìn)行工作，使壓縮機(jī)制冷更加合理有效。（2）冷藏室模糊制冷 冷藏室制冷和以往的冰箱制冷不一樣，過去冷藏室的溫度變化是隨著冷凍室的溫度而變化的，當(dāng)冷凍室需要制冷的時(shí)候，壓縮機(jī)才開始啟動(dòng)制冷，這就造成了當(dāng)冷凍室的溫度比較低不需要制冷的時(shí)候，而冷藏室的溫度比較高需要制冷，這樣就產(chǎn)生了一個(gè)矛盾，使冷藏室不能達(dá)到很好的制冷效果。本設(shè)計(jì)克服了上述缺點(diǎn)，采用半導(dǎo)體和壓縮機(jī)同時(shí)制冷，正常的情況下冷藏室還是隨著冷凍室的制冷而