【導(dǎo)讀】有很強(qiáng)的實(shí)用性和較好的發(fā)展前景。動(dòng)預(yù)選水位和洗滌時(shí)間，以達(dá)到最佳的洗滌效果。本文主要研究了基于MATLAB的洗衣機(jī)模糊控制。模糊控制表，進(jìn)行了模糊推理。最后采用Simulink對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行仿真，通過仿。真曲線可以看出，文中采用的模糊控制方法是正確而有效的。本課題的主要目的就是設(shè)

　　

【正文】 2/5 2/5 1/5 1/5 2/5 圖 34 洗衣機(jī)的 3個(gè)規(guī)則被觸發(fā) 仿真實(shí)例 采用 Matlab 中模糊控制工具箱可設(shè)計(jì)洗衣機(jī)模糊控制系統(tǒng)。洗衣機(jī)模糊控制系統(tǒng)仿真程序見附錄 4。 取 7060 ?? yx ， ，反模糊化采用重心法，模糊推理結(jié)果為 。利用命令showrule 可觀察規(guī)則庫，利用命令 ruleview 可實(shí)現(xiàn)模糊控制的動(dòng)態(tài)仿真，動(dòng)態(tài)仿真環(huán)境如圖 36 所示 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 35 洗衣機(jī)的組合輸出及反模糊化 圖 36 動(dòng)態(tài)仿真模糊系統(tǒng) 通過上述內(nèi)容，我們可以看出理論數(shù)值與仿真數(shù)值非常接近， 所以我們所以設(shè)計(jì)的是符合理論和實(shí)際的。 洗衣機(jī)的水位控制 建立模糊控制系統(tǒng) 在 Matlab 命令窗口運(yùn)行 Fuzzy 函數(shù)來建立兩個(gè) FIS 文件 ,根據(jù)系統(tǒng)的要求確定其輸入為 e 和 ec,輸出 u,分別給出它們的隸屬函數(shù)如圖 37 所示程序見附錄 5。 10 L M VL 3/5 2/5 1/5 0 19 31 40 60 ? z 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 建立的 FIS 模塊分別控制進(jìn)出水閥門開關(guān)的比率 ,e 表示進(jìn)出水位信號(hào)偏差 ,ec 表示水位偏差變化率 , u 表示進(jìn)水閥門開關(guān)的比率 ,取 u 的范圍在 [1,1]間 [8]。 選取進(jìn)出水位信號(hào)偏差 e,水位誤差變化率 ec 和輸出控制量 u 的 論域分別為： }3210123{ ，，， ????e }3210123{ ，，， ????ec }{ ，，， ????u 按不同的分布函數(shù)可確定 PB~NB 各 Fuzzy子集的隸屬函數(shù) μ(x),并構(gòu)成語言變量 e、 ec 和 u 的賦值表 (見表 24)。通過總結(jié)專家經(jīng)驗(yàn) ,可以有 :―如果水位偏低 ,且有大幅度降低的趨勢(shì) ,則進(jìn)水閥門開到中等大小 ‖、 ―如果有水位非常低 ,且有大幅度升高的趨勢(shì) ,則進(jìn)水閥門開大 ‖、 ―如果有水位高 ,且有大幅度升高的趨勢(shì) ,則出水閥門開到中等大小 ‖[10]。 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 37 隸屬度函數(shù) e、 ec、 u 模糊控制的 Simulink 仿真 設(shè)被控對(duì)象為 sssG 252500)( 2 ?? 首先運(yùn)行模糊程序見附錄 5,所示，并將模糊推理系統(tǒng)保存在 a2 中。然后運(yùn)行模糊控制的 Simulink 仿真程序如圖 38 所示。選取大小為 的常值信號(hào)作為系統(tǒng)的設(shè)定輸入 ,選取 的正弦信號(hào)對(duì)系統(tǒng)作定值擾動(dòng) ，仿真結(jié)果如圖 39 所示。 圖 38 模糊控制 Simulink 仿真程序 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 39 模糊控制水位跟蹤 從仿真結(jié)果可以看出，實(shí)線 的 模糊控制 仿真 輸出值與虛線的 預(yù)定值 較為接近，說明模糊控制 有著較高的穩(wěn)態(tài)精度和動(dòng)態(tài)特性 ，通過模糊控制可以達(dá)到預(yù)期的效果 ，對(duì)實(shí)際液位控制具有較好的指導(dǎo)意義。 本章小結(jié) 通過本章的學(xué)習(xí) 系統(tǒng)介紹了全自動(dòng)洗衣機(jī)的模糊控制原理 ,給出了全自動(dòng)洗衣機(jī)模糊控制的具體控制規(guī)則 .在舉例仿真部分 ,通過以泥污和油污的多少來確定洗滌時(shí)間 ，以水位偏差的分析來確定開閥的大小 為例 ,介紹了模糊控制器設(shè)計(jì)的步驟及具體如何進(jìn)行模糊推理 .以看出實(shí)與理論計(jì)算結(jié)果非常接近 .隨著模糊控制技術(shù)應(yīng)用的廣泛開展 ,以及家電智能化的社會(huì)需求 ,智能洗衣機(jī)日益成為洗衣機(jī)行業(yè)的主流產(chǎn)品 .智 能家電正成為模糊控制技術(shù)運(yùn)用的一個(gè)新領(lǐng)域 。 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 結(jié) 論 模糊控制系統(tǒng)產(chǎn)生的背景控制技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在各種工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域里，成為現(xiàn)代高新技術(shù)的重要手段之一。隨著控制技術(shù)的發(fā)展，控制理論 更加完善，控制 方法 更加適用 。 本文圍繞著模糊控制洗衣機(jī)的基本工作原理，對(duì)其在水位和洗滌時(shí)間上的控制方式進(jìn)行研究，并通過 MATLAB 較順利的實(shí)現(xiàn)了預(yù)期結(jié)果 。 (1) 對(duì)洗衣機(jī)中的水位進(jìn)行控制，合理的減少了 洗衣時(shí) 水 的用量 和洗滌劑的用量； (2) 洗滌時(shí)間合理化，根據(jù)衣物的 清潔度 ，智能安排洗滌時(shí)間 ， 節(jié)省了大量電力資源； 模糊控制理論對(duì) 我們將來的生活起著舉足輕重的作用，在未來的科技發(fā)展中也占據(jù)著重要地位，對(duì)提高人們的生產(chǎn)生活質(zhì)量有著深遠(yuǎn)的意義。 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 參考文獻(xiàn) [1] 劉金琨 .智能控制 [M].北京：電子工業(yè)出版 .2020： 5 [2] 諸靜 .模糊控制原理與應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998. 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In: Proceedings of the International Conference on Informatics in Control Automation and Robotics, vol. 2, Setbal, Portugal, pp. 135–142. 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 致 謝 衷心感謝我 的論文指導(dǎo)老師 ——高宏宇老師 ! 感謝高老師在這 13 周以來對(duì)我的悉心指導(dǎo)和幫助，沒有她的幫助我想我很難完成這次設(shè)計(jì)，在這 13 周的時(shí)間里高老師時(shí)刻關(guān)注我的設(shè)計(jì)情況，而且每當(dāng)我遇到困難時(shí)都會(huì)及時(shí)的幫助，并且總是不厭其煩的給我講解每一個(gè)細(xì)節(jié)。 高老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我學(xué)習(xí)中的榜樣；她循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 沒有她的幫助和提供資料對(duì)于我一個(gè)對(duì)專業(yè)知識(shí)一竅不通的人來說要想在短短的三個(gè)月的時(shí)間里學(xué)習(xí)數(shù)字濾波知識(shí)并完成畢業(yè)論文是幾乎不可能的事情。 通過本論文的寫作過程，使我對(duì) MATLAB 的開發(fā)、模糊控制都有了比較深刻的理解，感謝東北石油大學(xué)給了我這樣一個(gè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)給了我無私的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！ 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 附錄 1 %Define N +1 triangle membership function clear all close all N = 2。 x = 0::100。 for i= 1:N + 1 f(i) = 100/N*(i 1)。 end u = trimf(x,[f(1),f(1),f(2)])。 figure(1)。 plot(x,u)。 for j = 2:N u = trimf(x,[f(j 1),f(j),f(j + 1)])。 hold on。 plot(x,u)。 end u = trimf(x,[f(N),f(N + 1),f(N + 1)])。 hold on。 plot(x,u)。 xlabel(39。x39。)。 ylabel(39。Degree of membership39。)。 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 附錄 2 clear all close all N = 2。 y = 0::100。 for i= 1:N + 1 f(i) = 100/N*(i 1)。 end u = trimf(y,[f(1),f(1),f(2)])。 figure(1)。 plot(y,u)。 for j = 2:N u = trimf(y,[f(j 1),f(j),f(j + 1)])。 hold on。 plot(y,u)。 end u = trimf(y,[f(N),f(N + 1),f(N + 1)])。 hold on。 plot(y,u)。 xlabel(39。y39。)。 ylabel(39。Degree of membership39。)。 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 附錄 3 %Define N + 1 triangle membership function clear all close all z = 0 ::60。 u = trimf(z,[0,0,10])。 figure(1)。 plot(z,u)。 u = trimf(z,[0,10,25])。 hold on。 plot(z,u)。 u = trimf(z,[0,10,25])。 hold on。 plot(z,u)。 u = trimf(z,[10,25,40])。 hold on。 plot(z,u)。 u = trimf(z,[25,40,60])。 hold on。 plot(z,u)。 u = trimf(z,[40,60,60])。 hold on。 plot(z,u)。 xlabel(39。z39。)。 ylabel(39。Degree of membership39。) 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 附錄 4 %Fuzzy Control for washer clear all close all a = newfis(39。fuzz_wash39。)。 a = addvar(a,39。input39。,39。x39。,[0,100])。 a = addmf(a,39。input39。,1,39。SD39。,39。trimf39。,[0,0,50])。 a = addmf(a,39。input39。,1,39。MD39。,39。trimf39。,[0,50,100])。 a = addmf(a,39。input39。,1,39。LD39。,39。trimf39。,[50,100,100])。 a = addvar(a,39。input39。,39。y39。,[0,100])。 a = addmf(a,39。input39。,2,39。NG39。,39。trimf39。,[0,0,50])。 a = addmf(a,39。input39。,2,39。MG39。,39。trimf39。,[0,50,100])。 a = addmf(a,39。input39。,2,39。LG39。,39。trimf39。,[50,100,100])。 a = addvar(a,39。output39。,39。z39。,[0,60])。 a = addmf(a,39。output39。,1,39。VS39。,39。trimf39。,[0,0,10])。 a = addmf(a,39。output39。,1,39。S39。,39。trimf39。,[0,10,25])。 a = addmf(a,39。output39。,1,39。M39。,39。trimf39。,[10,25,40])。 a = addmf(a,39。output39。,1,39。L39。,39。trimf39。,[25,40,60])。 a = addmf(a,3