【導讀】料均已作明確標注，論文中的結論和成果為本人獨立完成，真實可靠，與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在。本人授權青島農業(yè)大學可以將本畢業(yè)論文（設計）全部或部分內。保存和匯編本畢業(yè)論文（設計）。本課題從實際工程出發(fā)，對基于模糊技術的電飯煲控制系統設計和。應用進行了深入的研究。準確地判斷出米量是電飯煲能夠實現最佳控制效果的重要保障。文著重討論了在電飯煲煮飯過程中，如何利用模糊推理法進行米量的判斷。在系統硬件方面，討論了模。糊電飯煲控制系統的硬件結構。由于在參數調整的過程中同樣是利

　　

【正文】 下四部分組成 : (1)人機界面測試工程師在此界面下輸入測試結果。測試信息反饋的輸入界面是帶有嚴重度因子的單選框。 （ 2)測試結果分析此程序模塊用于分析側試工程師輸入的結果，并將映射為數值關系，如，“嚴重度”會映射成為尋優(yōu)算法中的步長或調整因子等。 (3)尋優(yōu)算法該算法結合 PC 保存的各階段的溫度值及測試結果分析后的數據，按照規(guī)則庫中的參數調整規(guī)則，對參數進行調整并保存其結果。 (4)通信子程序所有上位機獲得的電飯煲測試系統的數據都來自單片機的傳遞，單片機同 PC 之間是全雙工的通信方式。 PC 對參數修改完畢后，將其傳送給MCU. MCU 接收到數據并將其寫入 EEPROM。上位機工作流程如圖 32所示。 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設計（論文） 30 圖 42上位機工作流程圖 為了使上述系統能夠健康地運行，必須完成的關鍵工作有 : （ 1）完善單片機中的功能程序，首先必須保證其結構的正確與合理，同時程序存入 EEPROM 的待調整數據必須要盡可的少，更重要的是，這些數據必須是能夠對測試結果產生較大影響的關鍵量。當然，這些數據的確定也是開發(fā)工程師長期經驗積累的結果。 （ 2） 獲得有效的參 數調整規(guī)則。 開始 測試已完成？ 測試結果反饋 現象輸入完畢？ 尋優(yōu)算法 通信子程序，傳遞調整后參數值 結束 同 MCU 通信 繪溫度圖 Y N Y N 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設計（論文） 31 （ 3）采用適當的尋優(yōu)算法，為了達到節(jié)省人力物力的目的，要求其要快速收斂。 到目前為止，在關鍵數據的確定和規(guī)則調整方面積累了一些經驗，但是具體效果如何 ，還要靠大量的實驗來檢驗。同時，上位機及下位機程序基本編寫完畢 。目前，僅上位機的尋優(yōu)算法尚未編寫完成，因此整個系統還沒能運轉起來，尚不能進行有效的測試，還有大量后續(xù)工作要做。 基于模糊系統的“試錯法”設計的模糊電飯煲控制系統在進行最終的參數整定時，其工作量是相當繁重的，同時造成了人力物力方面的不必要的浪費。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，旨在利用電飯煲開發(fā)工程師在參數調整方面的經驗，建立一種用于參數調整的專家系統，并使用該專家系統代替工程師本人進行參數整定。最后要達到的理想的設計水平是只由開發(fā) 工程師建立程序結構，給出一組大體正確的參數，余下的工作即可由測試工程師來完成。這樣將大大提高電飯煲設計開發(fā)的效率。本章介紹了系統的各個組成部分，包括硬件結構及軟件架構等，描述了系統的工作原理。當然，文中僅部分設計完成了此種專家系統，真正完善還有許多工作要做，如規(guī)則庫的完善及尋優(yōu)算法的設計等。 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設計（論文） 32 結 論 本課題在研究了模糊控制系統的設計方法并熟悉了電飯煲這一模糊對象的基礎上，詳細討論了一種模糊電飯煲控制系統的實現。由于在此模糊控制系統中，其控制指標同樣是模糊的，而實際控制系統效果的好壞，直接取決于在煮飯過程中對其米量判斷是否正確。本文建立了一種二維的模糊推理機進行米量的判斷，詳細論述了該推理機的工作原理及推理過程。同時針對模糊電飯煲控制系統設計過程中參數整定問題的復雜性，設計了一種利用工程師經驗進行參數調整的專家系統。 (1)設計一種二維模糊推理機進行米量的判斷，并采用 適當的工具計算出其推理結果，實驗結果表明，此種二維模糊推理機的判斷方法是準確有效的。 (2)研究了模糊電飯煲控制系統的硬件結構及其工作原理，在保證系統正常運作的基礎上，重點研究了硬件的低成本化設計方法。 (3)研究了模糊電飯煲控制系統的軟件結構，真正建立了一種適合電飯煲模糊控制系統的程序流程，實現了米量的正確判斷。 (4)在前述工作的基礎上，初步設計一種實現模糊電飯煲參數整定的專家系統，實現了其硬件設計，調試 。完成了下位機軟件的設計和調試 。部分完成了上位機軟件的編寫及調試。 采用二維模糊推理機進行米量的推理，選用底部溫度達到 100℃時的頂部溫度的值 Tbot100 和底部從 50℃上升到 100℃的時間長度 t100 作為模糊推理機的輸入變量。實驗結果表明，這是一種有效的判斷方法，能夠進行準確的米量判斷。 重點研究了硬件的低成本化設計方法，從而增強了產品的競爭力，使產品真正走向市場。 在基于試錯法設計的模糊電飯煲控制系統中，最后階段的參數微調是一個復雜的過程，工程師往往在進行微調時花費了大量的寶貴時間。出于提高開發(fā)效率的考慮，本文提出了一種基于模糊電飯煲開發(fā)的專家系統，將工程師在參數整定方 面的經驗進行總結，利用計算機程序代替工程師實現復雜的參數微調過程。 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設計（論文） 33 成果 的應用前景與社會效益 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逐漸走入人們的日常生活。微電腦電飯煲以其良好的烹調效果，節(jié)能的特點，智 能化與多功能的設計，越來越受到人們的喜愛。目前，市場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價一個電飯煲性能優(yōu)劣的最重要的依據。因此，在模糊電飯煲的控制系統設計中，始終應該將實現良好的煮飯功能放 在首要位置。而實際的煮飯效果在很大程度上取決于對米量大小的準確判斷。這是因為對不同米量，控制器應該采取不同的控制策略，因為控制器在保障烹調效果的同時，同時必須注意節(jié)能。 因此，米量判斷實際上是電飯煲控制系統中的關鍵一環(huán)，準確的米量判斷是電飯煲控制程序實現有效的控制的前提條件。在這種情況下，合適的米量判斷方法的研究就顯得格外重要。正因為如此，本文所提出的一種為實驗證明效果良好的二維的模糊米量推理機對實際的電飯煲控制系統設計是具有深遠的意義的，可以成為電飯煲開發(fā)工程師的參考。 此外，本人在 論文 期間曾經 對 電飯煲 進 行過研究 ，對其中參數整定的復雜性深有體會，且其調整規(guī)則是由經驗獲得的。這也就意味著，電飯煲的設計開發(fā)對一個新手來說是一件困難的工作。本文第四章所述的一種基于模糊電飯煲開發(fā)的專家系統正是作者針對上述問題所提出的一種解決方法，已經進行設計并即將設計完成。如能最終投入使用，將能夠大大提高電飯煲的設計開發(fā)效率。 本論文不足之處在于，由于種種原因，第五章所述的一種基于模糊電飯煲開發(fā)的專家系統尚未完全設計完成。后續(xù)工作將圍繞該專家系統的設計來進行。主要是進行尋優(yōu)算法的設計，同時需要做大量的實驗對系統的 實際運行情況進行檢驗。 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設計（論文） 34 經濟分析報告 所有元件（芯片） 個數 /個 單價 /元 總計 /元 備注 HT46R65 1 12 12 三極管 1 EPROM2764 1 2 2 變壓器 1 電容 18 9 可控硅 1 電池 1 CON9 2 3 BD4723G 1 3 3 熱敏電阻 RT 2 二極管 IN4007 2 1 電阻 32 16 保險絲 2 插口 14 LED 發(fā)光二極管 8 電熱絲 3 晶振 3 開關 4 2 通過以上計算可知，在制作這樣一款電飯煲大概元器件所需費用為 元，而平均一個所需機器損害和人工費用大概為 46元左右，而據現在市場賣價為 286元左右，即除去那些雜七雜八費，可獲得 100 元左右的利潤。 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設計（論文） 35 致 謝 這是我在大學校園里的最后一次作業(yè)，現在馬上就要結束了，不管好與差，我都感慨萬千。 首先，我要感謝 朱永紅教授，一直以來，他那對學術嚴謹和認真的態(tài)度深深影響了我。在他身上我學到了很多東西，不只是專業(yè)方面，同時也有很多為人處世的道理。在做畢業(yè)設計的時候，剛開始，我都無從下手，沒有一點頭緒，但朱教授介紹了一些參考書給我，通過認真的學習和請教，慢慢的我終于找到了思路，一步一步完成了這次畢業(yè)設計。 其次，我要感謝大學里所有教過我知識的老師們，正是他們孜孜不悔地教導，讓我在四年時光里充實了自己的知識儲備，在自己所學的自動化專業(yè)方面了解了很多，為我以后出去走向社會提供了強有力的支柱。 最后，我要感謝我的父母。正是他 們給予了我大學四年的經濟支持，才讓我能安心的在校園里學習知識，才讓我以一種輕松和愉悅的心情讀完了整個大學。 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設計（論文） 36 參 考 文 獻 1 胡正 .模糊控制技術在家用電器中的應用 .計算機與現代化， 20xx 年第 5 期 2 劉增良編 .模糊技術與應用選編 (1).北京航空航天大學出版社， 1997 3 劉增良編，模糊技術與應用選編 (2).北京航空航天大學出版社， 1997 4 李士勇 .模糊控制神經控制和智能控制論 .哈爾濱工業(yè)大學出版社， 1998 5 余永權 .模糊控制技術與模糊家用電器 .北京航空航天大學出 版社， 20xx 6 陳梅 .淺談模糊控制 .上海電機技術高等?？茖W校學報， 20xx 年第 3 期 7 張德江 .智能控制技術現狀與展望 .長春工業(yè)大學學報，第 23 卷增刊， 8 王立新 .模糊系統與模糊控制教程 .清華大學出版社， 20xx 9 余永權編著 .單片機與家用電器智能化技術。電子工業(yè)出版社， 1995 10 修志宏，任光。模糊控制的近期研究熱點與分析 .計算機測量與控制，(12) 11 諸靜等編著 .模糊控制原理與應用 .機械工業(yè)出版社， 1998 12 涂承宇等編著。模糊控制理論與實踐 .地震出版社， 1998 13 余永權 .模糊電飯煲控制器研制報告 .模糊電飯煲鑒定文件， 1993 14 余永權，用 MC6805R2 控制的模糊電飯煲 .世界電子快訊， 1993(10) 15韓啟綱，吳錫棋編 .計算機模糊控制技術與儀表裝置 .中國計量出版社， 1999 16 張曉華控制系統數字訪真與 CAD 機械工業(yè)出版社， 1999 17 張建仁，王莉 .基于 MATLAB 的模糊控制系統的仿真 .自動化與儀器儀表，20xx 年第一期 18 吳曉莉，林哲輝等編著， MATLAB 輔助模糊系統設計 .西安電子科技大學出版社， 20xx 20 常健生編著 .檢測與轉換技術機械工業(yè)出版社， 1999 21 涂序彥，蔡令涵 .專家系統概述 (1)一 (6)知識天地 22 陳燦煌，陳周造編著 .Delphi5 徹底研究 .中國鐵道出版社， 20xx 23 陳燦煌 .Delphi6 徹底研究 .博碩文化股份有限公司出版， 24 岳慶生 :1230 Delphi高級編程技巧 .清華大學出版社，景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設計（論文） 37 :403407,257261 25 暴金生，周企櫻 .智能儀器設計基礎 .北京 :機械工業(yè)出版社， 1999. 26 胡德森 .家電駛上信息高速路 .家用電器科技， 20xx, 19 (1) : 5054. 27 蔣小洛 .信息家電與智能家庭網絡 .電聲技術， 20xx, 26 (11) : 4953. 28 邵華 .模糊控制技術在電板煲中的應用 :(碩士學位論文 ).哈爾濱 :哈爾濱 工業(yè)大學， 20xx. 29 胡念平 .電飯煲模糊控制系統的設計 .單片機與嵌入式系統應用， 20xx, 1(4) :6769. 30 周鮮成 .模糊電飯煲的控制原理 .株洲工學院學報， 20xx, 14 (6) : 3537. 31 李宇成，盧俊峰 .電飯煲的模糊控制器 .北方工業(yè)大學學報， 1998, 10 (3) : 8590. 32 韓啟綱， 吳錫棋 .計算機模糊 控制技術與儀表裝置 .北京 :中國計量出版社，1999. 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設計（論文） 38 附錄 A 圖 A 電源板電路圖 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設計（論文） 39 附錄 B 圖 B 控制板電路圖