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段碼是共用的部分，因此同一時(shí)間只能顯示一個(gè)七段管。不同按鍵對(duì)應(yīng)不同的程序。流程圖見44和45。首先要對(duì)單片機(jī)進(jìn)行基本的初始化，初始化的內(nèi)容包括：變量的初始化，定時(shí)器，中斷初始化和寫入模糊調(diào)整的查找表。 控制系統(tǒng)流程系統(tǒng)一旦上電或復(fù)位即進(jìn)入主程序。光耦主要作用是輸出隔離以及抗干擾。光源和受光器在同一封閉殼體中，用透明絕緣體隔離彼此。電轉(zhuǎn)換裝置。可以調(diào)整DAC的外接和數(shù)字模擬電流，外部運(yùn)算放大器可用的模擬輸出電壓成正比的輸出電位偏移誤差。由另外的三個(gè)發(fā)光二極管，紅色表示通電，黃色表示報(bào)警，綠色表示正常工作狀態(tài)。管的七個(gè)部分，由于靜態(tài)顯示，需要更多的輸入和輸出端口，控制器采用并行的動(dòng)態(tài)顯示模式，所有位的段碼并聯(lián)。圖43為串口通信模塊圖43 串口通信模塊74LS573是一個(gè)8位數(shù)據(jù)鎖存器，這里做簡(jiǎn)單介紹：表52是它的真值表。74LS573可將輸入的鍵值鎖存，再由P0口讀入。其一端接地另一端接上拉電阻和+5V電源。 4) 輸入模塊該模塊采用按鍵來實(shí)現(xiàn)。原理圖見43。選擇MAXIM公司生產(chǎn)的各種EIA232和MAX232芯片，其中包括兩個(gè)接收器和驅(qū)動(dòng)器的IC芯片。TTL電平“1”，“0”為特征電壓0。RS232C具有負(fù)邏輯，5~15V邏輯是1，+5~+15V是邏輯0。常用的串行接口標(biāo)準(zhǔn)是RS232C。3) 通訊模塊 該模塊主要是完成與上位機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC外部中斷通知CPU轉(zhuǎn)換結(jié)束。 LF398是逐次逼近型A / D轉(zhuǎn)換器，其工作時(shí)鐘通常是，轉(zhuǎn)化速率約100us。它是基于8引腳的電平采樣，高電平時(shí)采樣輸入信號(hào)，低電平時(shí)保存。主要使用芯片LF398和 ADC0809。復(fù)位電路是按鍵復(fù)位的。表51為6264的真值表表51 6264的真值表WECCOE~001寫入1010讀出011010三態(tài)（高阻）該模塊還包括一個(gè)時(shí)鐘電路和一個(gè)復(fù)位電路。條I / O線，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行口，片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路?？蛇x的MCU型號(hào)是ATMEL公司的ATC89C52單片機(jī)，其最重要的特點(diǎn)是包含閃存芯片?？刂破鞯南到y(tǒng)框圖如圖41所示圖41控制器的系統(tǒng)框圖。該控制器采用MCS51系列單片機(jī)兼容ATC89C52。A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量。 硬件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)概述控制器具體的控制過程是：在一定的時(shí)序標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào)進(jìn)行采樣，并送往模擬的A / D轉(zhuǎn)換成數(shù)字。4 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)本節(jié)側(cè)重于介紹設(shè)計(jì)參數(shù)自整定PID控制器的硬件和軟件。 grid。u39。)。 xlabel(39。r39。 grid。rin,yout39。)。 xlabel(39。r39。b39。 end figure(1)。 erro=erro。=。=u(k)。=。 end =。 if u(k)=110 u(k)=110。 kd=。 end kp=。 else beta=。 elseif abs(error(k))=10amp。 elseif abs(error(k))=20amp。 if M==1 if abs(error(k))=30amp。 ei=ei+error(k)*ts。 rin(k)=40。 for k=1:1:200 time(k)=k*ts。erro=0。=0。 =0。=0。=0。)。 [num,den]=tfdata(dsys,39。zoh39。,80)。 sys=tf([1],[60,1],39。 close all。則各語言值的定義由下圖給出的隸屬度函數(shù)曲線來描述。圖32 傳統(tǒng)PID仿真圖由圖可以看出，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性較差。 傳統(tǒng)PID控制器設(shè)計(jì)及仿真圖31為不加模糊控制器的仿真模型。表21 Kp調(diào)節(jié)規(guī)則表|e|Kp|ec|ZSMBZZBMBSBBMBMBBMBBMMSM表22 Ki調(diào)節(jié)規(guī)則表|e|Ki|ec|ZSMBZBBZZSBBZZMBBSZBBMSZ表23 Kd調(diào)節(jié)規(guī)則表|e|Kd|ec|ZSMBZZSBBSSSBBMZSMMBZZMS將誤差變化量以及誤差變化率作為模糊控制器的輸入， 比列Kp、積分Ki、微分Kd作為輸出加到PID控制器上，構(gòu)成模糊自整定PID控制器去控制被控對(duì)象。(3)當(dāng)較小時(shí)，和均應(yīng)取的大些，以使控制系統(tǒng)能夠具有較好的穩(wěn)定性能。(2)當(dāng)中等大小時(shí)， 應(yīng)該取的小些，以使控制系統(tǒng)能夠具有較小的超調(diào)量，這種情況下，取值的大小對(duì)控制系統(tǒng)的影響較大。 輸入信號(hào)的模糊化選擇模糊控制器，其輸入變量是誤差以及誤差的變化率，輸出變量為、相應(yīng)模糊集為、這是一個(gè)雙端輸入三端輸出的二維模糊控制器，對(duì)誤差，誤差變化率，控制量、的模糊集以及其論域的定義如下：、的論域?yàn)?［0，1，2，3，4，5，6］；、模糊語言變量，均為４個(gè)等級(jí)｛Z（零），S（小），M（中），B（大）｝。 模糊自整定PID控制器設(shè)計(jì) 圖24 模糊自整定PID控制器結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)采用二輸入、三輸出模糊控制器。它是清晰推理句在真域上的推廣。而其真域應(yīng)該是的子集，表示到的關(guān)系。語句形式“若是，則是”。這里，與均為前述的判斷句，分別稱為推理句的前提部和結(jié)論部。 模糊推理句亦稱判斷句，它是以條件為前提來決定結(jié)論的成立與否。 模糊語句 將含有模糊概念的、按給定的句法規(guī)則所構(gòu)成的語句稱為模糊模具。若設(shè)，其隸屬度函數(shù)表示屬于集合的單詞和屬于論域上元素之間關(guān)系得程度。對(duì)于一個(gè)給定的論域，與相關(guān)的一類單詞就構(gòu)成了一個(gè)集合。它和其他語言一樣，都是一種“符號(hào)系統(tǒng)”，用“文字”作為符號(hào)來表示主、客觀世界的各種事物、思維、行動(dòng)和判斷、決策等“意義”，也就是“字義”。它們合成運(yùn)算的結(jié)果也是一模糊矩陣，則。 模糊矩陣的合成運(yùn)算 設(shè)合成算子為“”，表示兩個(gè)模糊矩陣相乘，它和線性代數(shù)中矩陣的乘極其相似，不過是將普通的矩陣乘運(yùn)算中所對(duì)應(yīng)元素間的相乘采用取小運(yùn)算“”來代替，而運(yùn)算間的相加采用取大“”來代替，具體可作如下定義。由此來表示的模糊關(guān)系矩陣，稱為模糊矩陣（fuzzy matrix），由于取值的區(qū)間為，因此，模糊矩陣的元素的值也都在區(qū)間。模糊矩陣表示法 通常，模糊矩陣被用來表示二元模糊關(guān)系。 模糊關(guān)系定義兩個(gè)非空的集合與之間的直積其中，一個(gè)模糊子集被稱為到的模糊關(guān)系，又稱為二元模糊關(guān)系，其特性可以用下面的隸屬度函數(shù)來加以描述： 隸屬函數(shù)表示序偶的隸屬程度，也描述了間具有關(guān)系的量級(jí)，尤其是在論域時(shí)，稱為上的模糊關(guān)系，當(dāng)論域?yàn)閭€(gè)集合的直積時(shí)，它們對(duì)應(yīng)的模糊關(guān)系則被稱為元模糊關(guān)系。每一次的判定，都是對(duì)做出的一個(gè)比較確定的劃定，它表示了的一個(gè)大概的外延，它要求，在每次的試驗(yàn)中，的性質(zhì)必須是確定的清晰集合，在各次的統(tǒng)計(jì)中，是固定的，的值則是變動(dòng)的，作次試驗(yàn)，其模糊統(tǒng)計(jì)的結(jié)果可以按照下式來進(jìn)行計(jì)算：隨著的增大 ，隸屬頻率也會(huì)趨向0。正是因?yàn)槟：母拍?，不同的人?duì)同一個(gè)模糊概念，在確定隸屬度函數(shù)時(shí)方法也不盡相同，用不同的方法來確定隸屬函數(shù)，則得到的隸屬函數(shù)肯定不完全相同，但處理模糊信息的結(jié)果應(yīng)該是相同的。隸屬函數(shù)是根據(jù)客觀的模糊現(xiàn)象來確定的，符合客觀規(guī)律，而不是主觀猜測(cè)出來的。與清晰集合一樣，在模糊集中也具有“交”、“并”、“補(bǔ)”等基本運(yùn)算。另外，還有函數(shù)描述法、序偶表示法和矢量表示法等，在此就不做具體介紹了。1． Zadeh表示法1） 當(dāng)為離散的有限域時(shí)，按Zadeh表示法，有式中，并不表示“分式”，而是代表元素對(duì)于集合的隸屬度和元素本身對(duì)應(yīng)關(guān)系，同樣的，“+”也不代表“加”運(yùn)算，而是代表在論域上，組合成模糊集合的全體元素間的排序和整體的關(guān)系。特征函數(shù)是隸屬函數(shù)的一個(gè)特例。清晰集合是模糊集合的一個(gè)特例。反之，的值越是接近0，則表示從屬于的程度越小，顯然，當(dāng)?shù)闹涤驗(yàn)闀r(shí)，隸屬函數(shù)已經(jīng)蛻變?yōu)橐粋€(gè)清晰集合的函數(shù)模型；模糊集A也將變成一個(gè)明