【正文】 1998，199314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(guó)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。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，1997 最后，我要感謝我的父母。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，剛開(kāi)始，我都無(wú)從下手，沒(méi)有一點(diǎn)頭緒，但朱教授介紹了一些參考書(shū)給我，通過(guò)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)。首先，我要感謝朱永紅教授，一直以來(lái)，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。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(kāi)關(guān)42通過(guò)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(mài)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(rùn)。后續(xù)工作將圍繞該專(zhuān)家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行。如能最終投入使用，將能夠大大提高電飯煲的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)效率。這也就意味著，電飯煲的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)對(duì)一個(gè)新手來(lái)說(shuō)是一件困難的工作。正因?yàn)槿绱耍疚乃岢龅囊环N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(kāi)發(fā)工程師的參考。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。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。目前，市場(chǎng)上流行的微電腦電飯煲的功能越來(lái)越多，但是，無(wú)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)。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。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(guò)程，工程師往往在進(jìn)行微調(diào)時(shí)花費(fèi)了大量的寶貴時(shí)間。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。部分完成了上位機(jī)軟件的編寫(xiě)及調(diào)試。(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(zhuān)家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了其硬件設(shè)計(jì)，調(diào)試。 (2)研究了模糊電飯煲控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及其工作原理，在保證系統(tǒng)正常運(yùn)作的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了硬件的低成本化設(shè)計(jì)方法。同時(shí)針對(duì)模糊電飯煲控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中參數(shù)整定問(wèn)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(zhuān)家系統(tǒng)。由于在此模糊控制系統(tǒng)中，其控制指標(biāo)同樣是模糊的，而實(shí)際控制系統(tǒng)效果的好壞，直接取決于在煮飯過(guò)程中對(duì)其米量判斷是否正確。當(dāng)然，文中僅部分設(shè)計(jì)完成了此種專(zhuān)家系統(tǒng)，真正完善還有許多工作要做，如規(guī)則庫(kù)的完善及尋優(yōu)算法的設(shè)計(jì)等。這樣將大大提高電飯煲設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的效率。正是基于這種考慮，本章提出一種基于模糊電飯煲開(kāi)發(fā)的專(zhuān)家系統(tǒng)，旨在利用電飯煲開(kāi)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(zhuān)家系統(tǒng)，并使用該專(zhuān)家系統(tǒng)代替工程師本人進(jìn)行參數(shù)整定。目前，僅上位機(jī)的尋優(yōu)算法尚未編寫(xiě)完成，因此整個(gè)系統(tǒng)還沒(méi)能運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)，尚不能進(jìn)行有效的測(cè)試，還有大量后續(xù)工作要做。 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(lái)檢驗(yàn)。（2）獲得有效的參數(shù)調(diào)整規(guī)則。開(kāi)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。PC對(duì)參數(shù)修改完畢后，將其傳送給MCU. MCU接收到數(shù)據(jù)并將其寫(xiě)入EEPROM。 (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(kù)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。測(cè)試信息反饋的輸入界面是帶有嚴(yán)重度因子的單選框。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。系統(tǒng)中通用的電飯煲開(kāi)發(fā)板的結(jié)構(gòu)同前述的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖。這樣做的好處在于避免了在測(cè)試過(guò)程中反復(fù)燒寫(xiě)程序，從而避免了對(duì)MCU的浪費(fèi)。電飯煲在新參數(shù)表的基礎(chǔ)上重新工作。測(cè)試人員將測(cè)試結(jié)果通過(guò)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(kù)，同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中還保存了上次測(cè)試過(guò)程的一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如通過(guò)傳感器獲得的溫度點(diǎn)和時(shí)間長(zhǎng)度。人機(jī)界面參數(shù)調(diào)整規(guī)則庫(kù)溫度傳感器測(cè)試信息反饋信息處理數(shù)據(jù)庫(kù)電飯煲尋優(yōu)算法EEPROM圖41基于模糊電飯煲開(kāi)發(fā)的專(zhuān)家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖其中，人機(jī)界面包含兩部分內(nèi)容，分別是開(kāi)發(fā)工程師使用的規(guī)則調(diào)整界面和測(cè)試工程師使用的測(cè)試信息反饋界面。人機(jī)界面同樣是一組計(jì)算機(jī)程序，對(duì)推理過(guò)程給出必要的解釋?zhuān)⒒卮鹩脩舻奶釂?wèn)。知識(shí)獲取部分用以對(duì)知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)進(jìn)行修改或添加，以便使系統(tǒng)能夠做更多、更復(fù)雜的事情。隨著推理的進(jìn)行和與用戶的對(duì)話，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的內(nèi)容是隨時(shí)變化的。知識(shí)庫(kù)是決定專(zhuān)家系統(tǒng)性能優(yōu)劣的關(guān)鍵。一個(gè)實(shí)用的專(zhuān)家系統(tǒng)必須包含以下幾部分子系統(tǒng):知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)獲取及良好的用戶圖形界面，其中，知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)是專(zhuān)家系統(tǒng)的核心部分。因此，作者認(rèn)為，可以利用一個(gè)體現(xiàn)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的程序代替專(zhuān)家進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，從而將開(kāi)發(fā)工程師從復(fù)雜的“試錯(cuò)”工作中解放出來(lái)，工程師只需給出一個(gè)正確的程序框架和一組近似正確的待調(diào)整數(shù)據(jù)即可。當(dāng)然，這是電飯煲開(kāi)發(fā)過(guò)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)。另外，在模糊推理過(guò)程中需要確定邊界分檔值，即對(duì)應(yīng)于輸入變量Tbot100及t100的七個(gè)分檔值(3，2，1,0,1,2,3)，而這些分檔值只能由測(cè)試得到。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(kāi)發(fā)時(shí)間，使開(kāi)發(fā)效率大大降低。電飯煲在其開(kāi)發(fā)的最終階段必然要經(jīng)過(guò)一個(gè)“測(cè)試一調(diào)整一測(cè)試”的參數(shù)整定過(guò)程。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。完成前述三章所述的設(shè)計(jì)工作并不意味著開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工作已經(jīng)完成，可以一勞永逸，在軟件方面，米量確定后的溫度點(diǎn)確定是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，實(shí)驗(yàn)表明，有些階段的溫度點(diǎn)和加熱功率要求非常嚴(yán)格，單純由推理得到的數(shù)值在系統(tǒng)實(shí)際工作中很難取得良好的效果。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)。第4章 基于模糊專(zhuān)家系統(tǒng)電飯煲控制的設(shè)計(jì)前述三章論述了模糊電飯煲控制系統(tǒng)中模糊推理機(jī)的設(shè)計(jì)，以及如何在一個(gè)具體的電飯煲控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)模糊推理算法，包括硬件保障及軟件流程。T1?t1?T=1?T=0?T=1?開(kāi)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(méi)有體現(xiàn)具體米量的值的，這是因?yàn)榈玫矫琢康闹抵徊贿^(guò)是為了決定后續(xù)階段中的加熱功率及溫度點(diǎn)。 如果 Tl且t1，則R =2，否則R=3。 如果T=0且t1，則R=1，否則R}O。實(shí)際上，如表24所述的判斷規(guī)則可由如下五條規(guī)則描述: 如果T1且t0，則R=3，否則R=2。一種常用煮飯工作過(guò)程的程序流程圖見(jiàn)圖213。當(dāng)然，在煮飯的過(guò)程中，還要進(jìn)行空鍋檢測(cè)，如此時(shí)為空鍋，則系統(tǒng)報(bào)警后轉(zhuǎn)入等待狀態(tài)。但是，因?yàn)楸締纹瑱C(jī)芯片內(nèi)含A/D和LCD