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什么是模糊控制電熱水器,我們怎樣設計它?

由合肥萬和熱水器售后維修告訴你所謂的模糊控制電熱水器就是用模糊控制器的家用電器,這是我們現在的市場上一種新的技術,小編就帶你來聊聊這個模糊控制器的電熱水是怎樣的原理?
   模糊控制的基本原理模糊控制技術是以模糊集合論、模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎的一種計算機數字控制,它的基本原理如所示。
  可以概括為以下四個步驟:第一,根據本次采樣得到的系統的輸出值,計算所選擇的系統的輸入變量;第二,將輸入變量的精確值變為模糊值;第三,根據輸入變量模糊量)以及模糊控制規則,按模糊推理合成規則計算模糊量;第四,由上述得到的控制量計算精確的控制量。
  模糊控制器的設計基本方法為:①確定模糊控制器的輸入變量與輸出變量。②設計模糊控制器的控制規則。③確立模糊化與非模糊化的方法。④選擇模糊控制器的輸入,輸出變量出版社,2001. 7李學海。PIC單片機實用教程-提高篇。北京航空航天大學出版社,2002. 8何立民。單片機高級教程-應用與設計。北京航空航天大學出版社,1999. 9何立民。單片機應用技術選編(8)。北京航空航天大學出版社,2000.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,2000.編輯韓彬)的論域,并確定模糊控制器的參數量化因子,比例因子等)。⑤編制模糊控制算法的應用程序。⑥合理選擇模糊控制算法的采樣時間。
  模糊控制系統往往把一個被控制量的偏差、偏差的變化以及偏差變化的變化作為模糊控制器的輸入。從理論上講,模糊控制器的維數越高,控制越精細。但控制器的維數越高,模糊控制規則就越復雜,控制算法的實現就越困難。所以,目前被廣泛采用的均為二維控制器,這種控制器以偏差和偏差的變化為輸入變量,以控制量的變化為輸出變量。
  模糊控制規則的設計一般包括:選擇描述輸入輸出變量的詞集,定義一個模糊變量的模糊子集及建立模糊控制器的控制規則。輸入輸出變量的詞集一般為"B,"M,"S,"0,P0,PS,PM,PB丨。定義模糊變量的模糊子集就是要確定模糊子集隸屬函數的形狀,一般用正態分布。控制規則的可用條件語句描述,即IFAANDBTHE"C等。然后建立控制規則表。
  模糊化就是把精確量轉為模糊量,可用公式:!=12 %+'(/2/(-%(,精確量的實際變化范圍為。模糊控制的輸出是一個模糊量,它不能直接控制被控制對象,還需將其轉為精確量。此過程亦稱為清晰化,判決。它有三種方法:①選取最大隸屬函數法,該法簡單易行,但利用信息少;②取中位數法;③加權平均判決法,該法利用信息多,但計算量大。
  設計模糊控制器合理選擇輸入變量的量化因子和輸出控制量的比例因子也是非常重要的。必須考慮所計算的字長,輸入輸出接口中D/A,以D轉換的精度和范圍。比例因子過大或過小都會影響系統不能正常工作。
  3模糊控制在電熱水器上的應用當系統上電,如為定時工作方式,則通過短時加熱判斷其溫度變化率。再依據這一溫度變化率和初始溫度與給定溫度的差值大小,推斷出加熱時間的提前量,以便于用戶在鎖定時間到來時及時用到熱水,避免等用熱水的情況出現,同時克服了保溫時消耗電能的情況,起到了節電的作用。在本系統中采用目前廣泛應用的二維模糊控制器。設模糊控制變量為溫度偏差溫度偏差變化),加熱時間提前量)。其推理過程如下:模糊變量詞集:選擇+的詞集為-負,零,正小,正,正大。選擇的詞集+為-負大,負,負小,零,正小,正,正大。選擇,的詞集為-零,正小,正中,正大)。可將溫度偏差量化論域劃分為5檔0,1,2,3,4丨。通過統計可得模糊變量e的賦值表如表1所示。將溫度偏差變化量化論域劃分為7檔-3,-2,-1,0,1,2,3,則模糊變量的賦值表如表2所示。將加熱時間提前量量化論域劃分為5檔0,1,2,3,4,通過統計輸出變量c的賦值表如表3所示。本系統采用IFAA"DBTHE"C為模糊規則。其中A:偏差模糊子集;B:偏差變化模糊子集;C:輸出量模糊子集。模糊控制規則表如表4所示。
  表1模糊變量!賦值表量化等級\表2模糊變量賦值表量化等級\表3輸出變量c賦值表量化等級'\表4模糊控制規則表模糊關系/采用/=F10x3,xC,本系統采用加權平均法求得最后的值為:4控制軟件控制軟件采用模塊化形式,由主程序和各種子程序組成。其主程序流程如所示。模糊控制器的控制算法是由計算機的程序實現的。這種程序一般包括兩個部分,一個是計算機離線計算查詢表的程序,屬于模糊矩陣運算。另一個是計算機在模糊控制過程中在線計算輸入變量偏差、偏差變化)并將它們模糊化處理,查找查詢表后再作輸出處理的程序。其模糊算法程序框圖如所示。
  會由于多種因素的影響出現相應的變化。吸油煙機的性能設計及性能改進,應當在對油煙的這些變化有了充分了解的基礎上進行,才會產生預期的效能。
  油煙在吸油煙機內的流動狀態探討1油煙的一般狀態吸油煙機的工作對象就是油煙,在對油煙機分類后,即可對其各方面性能有一個比較全面的了解。如一臺老板牌CX+-煙式、攔截式集流面式、網罩集油式、直排式“吸油煙機,并且在采用直接驅動油煙”工作方式時,用以驅動油煙使其產生流動的工作介質也是油煙,所以在討論油煙在吸油煙機內的流動狀態以前,有必要對油煙的一般狀態有所了解。
  1.1油煙是一種混合氣體吸油煙機的工作對象――油煙,是一種混合氣體,以大氣成份為主,但在相當多的時候,油煙中包含了在烹飪過程中所形成的諸如燃料廢氣包括一氧化碳、二氧化碳、硫化物及氮化物等)、燃料顆粒如碳粒、灰塵等)、食用油揮發物主要是蒸發的油蒸氣及微滴)、水蒸汽等,成份十分復雜。由于受到傳統飲食習慣影響,我國城鄉居民在烹飪過程中往往都喜歡用大量的油來煎、炒、烹、炸,因此在烹飪過程中所形成的油煙數量及濃度要遠遠大于習慣于以生、冷為主要食品的西方居民家庭。
  1.2油煙是一種氣體狀流體油煙是一種氣體狀流體,其比重比潔凈空氣略重,密度一般為1.30-1.34kg/m3空氣為1.293kg/m3)并具有以下的為氣體所具備的物理特征:可流動性:和空氣一樣,油煙具有良好的流動性,‘在氣體中相近的兩個空間區域里,只要有很小的壓強差存在,就能使氣體很快地運動“吸油煙機的工作原理正是在此基礎上形成的。
  膨脹性:與空氣一樣,油煙受熱后體積會膨脹增加,遇冷則油煙體積會收縮。
  粘性:與所有的流體一樣,因受氣體分子間力的作用,油煙在流動中表現出一定的粘性,與液體所不同的是,油煙粘度是隨著溫度的上升而增高的,引起油煙溫度上升的因素,可以是外界因素作用的結果如油煙受到爐灶、油鍋的烘烤),也可以是內部因素作用如油煙在急速流動中氣體分子間的碰撞以及與吸油煙機導流面的磨擦都會引起升溫),都可導致油煙粘度增加。
  而粘度增高,則會影響到油煙的順利流動。
  邊界層或附面層:油煙在流動過程中,與導流面表面會形5總結基于模糊控制的電熱水器具有多功能、安全、適用性強等特點,并與同類的電熱水器相比還具有節能的優點。隨著現代微電子技術與模糊數學二者結合,孕育了模糊數學應用蓬勃發展的新局面。可以預料,模糊控制技術將對未來家電產品產生巨大影響。

 


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