全自动洗衣机的模糊控制解析
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全自动洗衣机模糊控制器设计1 简介洗衣机自问世以来,经过一个多世纪的发展,现正呈现出全自动、多功能、大容量、高智能、省时节能的发展趋势。
近年来,电子技术、控制技术、信息技术的不断完善、成熟,为上述发展趋势提供了坚强的技术保障。
美国教授查徳(L.A.Zandeh)在1965年首先提出模糊集合的概念,由此打开了模糊数学及其应用的大门。
1974年英国教授马丹尼(E.H.Mamdani)首先将模糊集合理论应用于加热器的控制,创造了模糊控制的基本框架。
1980年,Sugeno 开创了日本的首次模糊控制应用于一家富士电子水净化厂。
1983年他又开始研究模糊机器人。
随着模糊控制技术的不断发展,模糊控制逐渐被应用到日用家电产品的控制,例如电饭锅﹑照相机﹑吸尘器﹑洗衣机等。
模糊控制全自动滚筒洗衣干衣机是通过模糊推理找出最佳洗涤烘干方案,以优化洗涤烘干时间、洗净程度、烘干效果,最终达到提高效率,简化操作,节水节电省时的效果。
2 模糊洗衣机的基本原理洗衣机的自动控制系统为一多输入多输出系统 ,输入量为衣质、衣量、脏污程度(即水的浑浊度)、脏污性质(浑浊度变化率);输出量为洗涤剂量、水位、水流、脱水时间、洗涤时间、漂洗方式等。
从洗衣机的运行过程可以看出 ,洗涤剂量、水位、水流、脱水时间都可以通过输入量推理求得,而洗涤时间与漂洗方式为实时控制量,影响其主要因素是被洗物品的脏污程度,这两个量可以用水的浑浊度和浑浊度变化率来表示,油性脏污的浑浊度变化率小,泥性脏污的浑浊度变化率大。
实际分析证明:输入与输出之间很难用一定的数学模型来描述,系统的具体条件具有较大的不确定性,其控制过程在很大程度上依赖于操作者的经验,用常规的控制方法难以达到理想的效果。
而采用模糊控制技术就能很容易解决问题。
因而采用了模糊控制器设计全自动洗衣机。
在洗涤衣物的过程中,衣物的多少、面料的软硬、衣物的脏污程度等都是模糊量,所以必须经过大量的实验,总结出人为的洗涤方式,从而形成模糊控制规则。
word模糊控制全自动洗衣机论文2013-5-21模糊控制全自动洗衣机摘要:本文介绍模糊控制在全自动洗衣机中的应用,包括模糊全自动洗衣机的模糊推理、物理量检测以与它的洗衣过程和控制电路。
其中控制电路是以单片机为控制电路核心,其主要由电源电路、状态检测电路、显示电路和输出控制电路组成,分别介绍了各控制电路的工作原理和控制元件的组成。
关键词:模糊控制;全自动洗衣机;单片机;传感器;检测;隶属函数;前言开发最早的模糊家电产品是洗衣机,洗衣机一般要根据洗衣量的大小、衣物的污垢程度、衣物的质量性质、水温的上下来决定洗涤的时间、水流的强弱、洗涤剂的用量等。
一个有经验的家庭主妇能够把衣物洗得干干净净又不损坏衣料而且又节水、电,这并不是任何人都能够做到的。
因此设计一个“按钮〞洗衣机,它能够根据具体的洗涤情况去调节洗涤水流、洗涤时间等,把衣物洗得干净清爽是人们所向往的。
日本松下、日立、三洋、东芝、夏普等电器公司竞相占领了这个市场,先后推出了多种智能的模糊洗衣机。
据说,这些洗衣机在其他一样的情况下,可以比普通洗衣机提高洗净度20%,几乎可以达到一个有洗衣经验的主妇的水平。
下面以一种模糊控制洗衣机为例,来分析其实现的原理和方法。
1 洗衣条件要把衣服洗干净,去除污垢,与如下一些因素有关:衣服的质料、水的硬度、水的多少和温度、洗涤剂的性能和多少、机械力的大小和作用时间等。
①衣服的质料一般衣服质料纤维可分为两大类:自然纤维的棉制品和人造化学纤维织品。
棉制品的污垢不仅在外表上,而且还渗透纤维内,所以棉制品要比化学纤维织品难洗。
②水水可以带走一般的灰尘和水溶性污垢,所以不用洗涤剂也可以洗去局部污垢。
但是由于外表X力的缘故,水不能溶去和分解油脂类污垢。
水的硬度在用肥皂时也会影响洗涤效果,但影响最大的还是水的温度,在一定的X围内温度越高洗涤效果越好。
如下图是水温和洗净力之间的关系曲线,然而温度不能太高,否如此高温会把附在衣服上的蛋白质凝固,反而会影响洗涤效果。
中文摘要洗衣机自问世以来,经过一个多世纪的发展,现正呈现出全自动、多功能、大容量、高智能、省时节能的发展趋势。
近年来,电子技术、控制技术、信息技术的不断完善、成熟,为上述发展趋势提供了坚强的技术保障。
L·A·Zadeh教授最早提出了模糊集合理论,由此产生了模糊控制技术,其突出的优点是:不需要对被控对象建立精确的数学模型。
对于复杂的、非线性的、大滞后的、时变的系统来说,建立数学模型是非常困难的。
全自动滚筒洗衣干衣机的自动化、智能化控制正是一种难以建立精确数学模型的控制问题,采用模糊控制技术,可以很方便的控制洗衣干衣过程。
模糊控制全自动滚筒洗衣干衣机是通过模糊推理找出最佳洗涤烘干方案,以优化洗涤烘干时间、洗净程度、烘干效果,最终达到提高效率,简化操作,、节水节电省时的效果。
模糊控制全自动滚筒洗衣干衣机属于创新项目,填补国内空白,达到国际先进水平。
它的研制成功,必将大大推动我国乃至世界洗衣机行业的发展。
模糊控制是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法,它是从行为上模仿人的模糊推理和决策过程的一种智能控制方法。
该方法首先将操作人员或专家经验编成模糊规则,然后将来自传感器的实时信号模糊化,将模糊化后的信号作为模糊规则的输入,完成模糊推理,将推理后得到的输出量加到执行器上。
关键词:洗衣干衣机、家用滚筒式、模糊控制技术、模糊控制器、模糊控制规则ABSTRACTIt has been developed for more than one century since the emergence of washing machine.Now the tendency to develop is fully- automatism,Multifunction,large capacity,high intelligence,time and energy saving.Recently,the tendency has been guaranteed substantially with the perfection and mature of electronic technology,control technology and information technology.Professor L·A·Zadeh first put forward the Theory of Fuzzy Set,from which the technology of Fuzzy Control arise.It is extraordinary virtue is:There is no definite need to establish the exact math model of the controlled object.It is very convenience to establish mathematical models to the systems with very complex,non.1inear,large—lag and timely change characteristic.And it is the very problem incontrol to establish the exact mathematical model in fully-automatic washing—drying machines automatism and optimize.It is very convenient to control the process of washing and drying to use the technology off contr01.The fuzzy control of the fully—automatism front loading washing· drying machine, is through the fuzzy inference to find the best plan of washing-drying,optimize the time of washing and drying,the degree of cleaning and the effect of drying SO to reach the intention of raising the efficiency,predigesting the operate and saving the water and electricity.Fuzzy control fully—- automatism front loading washing drying machine is an innovate project,which padded the blankness in the world and achieve international advanced level.The Success of the research will impel the development of the washing machine industry greatly.Key Words:washing—drying machine,household front loading,fuzzy control technology,fuzzy controller,fuzzy control rule .目录:第一章:简介1.绪言2.简单论述第二章:模糊控制理论和技术基础1. 模糊控制原理2. 模糊控制器的构成3. 模糊控制系统的工作原理4. 模糊控制系统分类5. 模糊控制器的设计6. 模糊控制器设计实例-洗衣机模糊控制第三章:程序实现1.模糊控制理论和技术基础总结2.程序设计及实现1 绪论第一章绪言国际相关产品的发展水平、现状及发展趋势:1965年,美国加里弗尼亚大学控制理论教授L·A·Zadeh(扎德)提出模糊集理论。
洗衣机的模糊控制器设计1 洗衣机的模糊控制传统的洗衣机都是人们用肉眼观看后,根据人的经验来调整洗衣时间和用水量,而模糊控制就是以人对被控对象的控制经验为依据而设计的控制器,这样就能实现控制器模拟人的思维方式来控制洗衣机。
以模糊洗衣机的设计为例其控制是一个开环的决策过程,模糊控制按以下步骤进行。
[4]1.1 洗衣机的时间控制1.1.1 确定模糊控制器的结构选用单变量二维模糊控制器。
控制器的输入为衣物的污泥和油脂,输出为洗涤时间。
1.1.2 定义输入、输出模糊集将污泥分为3个模糊集:SD(污泥少),MD (污泥中),LD (污泥多);取值范围为[0,100]。
将油脂分为3个模糊集:NG (油脂少),MG (油脂中),LG (油脂多); 将洗涤时间分为5个模糊集:VS (很短),S(短),M (中等),L(长),VL (很长)。
1.1.3 定义隶属函数选用如下隶属函数:50/5050/10050/50/50x x x x x x x μLDMD SD污泥1005010050500500 x x x x 采用三角形隶属函数可实现污泥的模糊化。
采用Matlab进行仿真,污泥隶属函数设计仿真程序如下: Close all ; N=2; x=0:0.1:100; for i=1:N+1 f(i)=100/N*(i-1); endu=trimf(x,[f(1),f(1),f(2)]); figure(1); plot(x,u); for j=2:Nu=trimf(x,[f(j-1),f(j),f(j+1)]); hold on; plot(x,u); endu=trimf(x,[f(N),f(N+1),f(N+1)]); hold on; plot(x,u); xlabel(‘x’);ylabel(‘Degree of membership ’); 污泥程序仿真结果如图1所示:01020304050607080901000.10.20.30.40.50.60.70.80.91xDe g r e e of m e m b e r s h i p图1 污泥隶属函数将油脂分为三个模糊集:NG (无油脂)MG (油脂中)LG(油脂多),取值范围为[0,100]选用如下隶属函数:50/5050/10050/50/50y y y y y y y LGMG NG油脂1005010050500500 y y y y 采用三角形隶属函数实现油脂的模糊化,仿真程序如下: Clear all; N=2; x=0:0.1:100; for i=1:N+1 f(i)=100/N*(i-1); endu=trimf(y,[f(1),f(1),f(2)]); figure (1); plot(y,u); for j=2:Nu=trimf(y,[f(j-1),f(j),f(j+1)]); hold on; plot(y,u); endu=trimf(y,[f(N),f(N+1),f(N+1)]); hold on; plot(y,u); xlabel(‘y’);ylabel(‘Degree of membership ’); 油脂程序仿真结果如图2所示:01020304050607080901000.10.20.30.40.50.60.70.80.91yDe g r e e of m e mb e r s h i p图2 油脂隶属函数将洗涤时间分为五个模糊集:VS(很短)S (短)M (中等)L(很长)取值范围为[0,60] 选用如下隶属函数:20/4020/6015/2515/4015/1015/2510/10/10z z z z z z z z z z z z z VLL M S VS洗涤时间604060404025402525102510100100 z z z z z z z z 采用三角形隶属函数实现洗涤时间的模糊化,其Matlab仿真程序如下: Close all; Z=0:0.1:60;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,[ 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(‘z’)ylabel(“Degree of membership ”); 洗涤时间仿真程序结果如图3所示:01020304050600.10.20.30.40.50.60.70.80.91zDe g r e e of m e m b e r s h i p图3 洗涤时间隶属函数1.1.4 建立模糊控制规则根据人的操作经验设计模糊规则,模糊规则设计的标准为:“污泥越多,油脂越多,洗涤时间越长”;“污泥适中,油脂适中,洗涤时间适中”;“污泥越少,油脂越少,洗涤时将越短”。
本科毕业论文模糊控制洗衣机成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文(设计)(模糊控制洗衣机)摘要模糊洗衣机是一种智能型的洗衣机,它和传统的洗衣机相比,是一种全新的家用电器。
传统的全自动化洗衣机有两种,一种是机械控制式,一种是单片机控制式。
无论采用什么方式,它们都需要进行人为的洗涤程序选择,衣质和衣量选择,然后才能投入工作。
在本质上讲,这种洗衣机还称不上是全自动的,最多只能称为半自动的。
用MC6805R3控制的模糊洗衣机和传统的洗衣机有很大的区别,它能自动化识别衣质、衣量、自动识别肮脏程度,自动化决定水量、自动投入恰当的洗涤剂,从而全部自动地完成整个洗染过程。
由于洗涤程序是通过模糊推理而决定的,帮有着极高的洗涤效能,从而不但大大提高洗衣机的全自动化程度,也大大提高了洗衣的质量。
用MC6805R3控制的模糊洗衣机可以说是真正的全自动洗衣机。
在整个控制过程中,单片机MC6805R3和模糊控制软件起了决定作用。
关键词:洗衣机分类、智能型、单片机、自动化AbstractOut the washing machine is a wit washing machine, and traditional the washing machine, is a new household appliances. The traditional full automation washing machine has two, the mechanical control, which are monolithic integrated circuits to control type. No matter what, all of them will require artificial washing procedure, the quality and the quantity, then committed to work. in essence, the washing machine is no automatic, semi-automatic, most can be clothing words:Cam、high deputy、automationMc6805r3 blurred with the washing machine and traditional the washing machine, a major difference, it can automatically identify clothes, clothes, dirty automatically identify and automation to decide automatically on water and proper that automatically remove all the process. The washing process by obscure reason, and help with the washing, but efficiency will not significantly improve the washing machine of automation, has greatly improved the quality.Mc6805r3 blurred with the washing machine can say is really an automatic washing machine. In the control, control software mc6805r3 monolithic integrated circuits and vague a decisive role.Keywords :the washing machine, classifying, Intelligent, monolithic integrated circuits, automated目录第一章模糊洗衣机控制系统逻辑结构 (1)第一节电源电路 (1)第二节洗衣机状态检测电路 (1)第三节显示电路 (2)第四节输出控制电路 (2)第二章模糊洗衣机的模糊推理 (5)第三章洗衣机物理量量检测方法 (9)第一节浑浊度的检测 (9)第二节布量和布质的检测 (11)第三节水温检测 (12)第四章布质布量的模糊推理 (13)第一节布量的检测和推理 (13)第二节布质的检测和推理 (14)谢辞 (18)参考文献 (19)第一章模糊洗衣机控制系统逻辑结构单片机MC6805R3对洗衣机的控制系统逻辑结构如图1-1所示。
毕业设计课题:全自动洗衣机模糊控制院系:专业:电子信息工程姓名:指导老师:目录第1章绪论 ............................................................................................错误!未定义书签。
1.1课题的来源..................................................................................错误!未定义书签。
1.2全自动洗衣机的发展背景 (1)1.3全自动洗衣机的发展前景 (1)1.4全自动洗衣机的设计目的 (2)1.5模糊控制理论简介 (2)第2章思维框图 (3)2.1 模糊控制基本框图 (3)2.2 传感器及作用 (5)2.3显示器 (3)2.4单片机选择..................................................................................错误!未定义书签。
2.5 A/D 转换器.................................................................................错误!未定义书签。
第3章硬件电路的设计 ........................................................................错误!未定义书签。
3.1系统组成框图..............................................................................错误!未定义书签。
3.2主控电路的设计 (7)3.3 各部分电路的设计 (9)3.3.1 水位的检测电路 (9)3.3.2 衣物量检测电路 (9)3.3.3显示电路的设计 (10)3.3.4 指示灯电路 (11)3.3.5 报警电路的设计 (11)3.5 电磁进排水阀控制电路 (12)3.6全自动洗衣机的电源电路 (12)3.7系统整体原理图.........................................................................错误!未定义书签。
洗衣机模糊控制的工作原理宝子!今天咱们来唠唠洗衣机模糊控制这个超有趣的事儿。
你想啊,咱平常洗衣服的时候,是不是就把衣服往洗衣机里一扔,然后按个按钮就不管了?但你有没有想过,洗衣机它咋就知道该咋洗呢?这就轮到模糊控制闪亮登场啦。
咱先说说啥是模糊控制。
简单来讲呢,它就像是洗衣机里的一个小机灵鬼。
传统的洗衣机可能就按照固定的模式,比如洗多长时间、转多快的速度,都是定好的。
但模糊控制不一样,它可聪明啦。
它能根据你扔进去的衣服的多少、脏的程度这些情况,自己来决定怎么洗。
就拿衣服的多少来说吧。
你把几件小衣服扔进去,和你把满满一桶衣服塞进去,那肯定不能用一样的洗法呀。
要是只有几件小衣服,还按照洗一大桶衣服的模式,那衣服可能就被洗得太狠了,都要被揉烂啦。
模糊控制就能感应到衣服量少,然后它就会调整洗涤的时间、水位和转速。
可能就不需要那么高的水位,时间也不用那么长,转速呢也可以稍微慢一点,这样轻柔地就把小衣服洗干净了。
再说说衣服脏的程度。
要是你那衣服上全是泥巴,或者是吃饭时候溅的油渍啥的,肯定得好好洗。
模糊控制就像能看到衣服上的脏东西一样。
它会根据脏的程度来调整洗涤剂的用量,脏得厉害就多放一点洗涤剂,然后洗涤的时间也会变长,转得也更带劲,这样才能把那些顽固的污渍给弄掉。
要是只是有点灰尘的衣服,那它就不会那么“大动干戈”,稍微洗洗就好啦。
那这个小机灵鬼是怎么知道这些情况的呢?其实啊,洗衣机里有一些传感器就像小侦探一样。
有检测衣服重量的传感器,衣服多重量就大嘛,通过这个就能大概知道衣服的量。
还有检测水质浑浊度的传感器,水越洗越脏,这个传感器就能把这个信息传给洗衣机的“大脑”,也就是控制中心。
控制中心就根据这些信息,用它的模糊算法来做出判断。
这个模糊算法也特别神奇。
它不是那种精确到一板一眼的算法,而是有点像咱们人做判断一样。
比如说,它不是说衣服重量到了多少克就一定用多长时间洗,而是大概有个范围。
就像咱们人看衣服多少的时候,也不会精确到克数,就是大概觉得多还是少。
一.全自动洗衣机的模糊控制分析摘要: 对全自动洗衣机的模糊控制进行了分析,详细介绍了如何定义洗衣机的模糊控制输入、输出量.根据专家知识和手动操作人员长期积累的经验,给出了模糊控制的具体规则.以确定洗衣机洗涤时间为例,利用Matlab进行了仿真研究,采用取小运算对模糊规则进行推理,并采用最大平均法得到反模糊化结果,所得结果与理论计算结果接近相同.关键词: 全自动洗衣机; 模糊控制; 模糊推理1.全自动洗衣机的一般模糊控制原理1. 1模糊控制输入量模糊控制输入量是模糊推理的前件,对于全自动洗衣机模糊控制器而言,主要有衣质、衣量、脏污程度和脏污性质4个输入量.这4个输入量的模糊子集隶属函可定义为:衣质,论域的语言值定义为棉、棉纤、纤3 种; 衣量,论域的语言值定义为多、中多、中少、少4种; 脏污程度,论域的语言值定义为很脏、一般脏不太脏3 种; 脏污性质,论域的语言值定义为油性、中性和泥性3种1. 2模糊控制的输出量模糊控制的输出是模糊推理的后件, 对于全自动洗衣机模糊控制器而言, 主要包括水位、洗涤时间、洗涤剂投放量和水流强度4个量.这4个输出量的模糊子集隶属函数可定义为:洗涤剂投放量,论域的语言值定义为很少、少、中、多和很多5种;洗涤时间,论域的语言值定义为很短、短、中、长、很长5种;水位高低, 论域的语言值定义为很低、低、高、很高4种;水流强度,论域的语言值定义为弱、中和强3种.1. 3模糊控制规则模糊控制器的规则库是基于专家知识和手动操作人员长期积累的经验, 是按人的直觉推理的一种语言表示形式. 通常有一系列的关系词连接而成, 如IF-THEN, ELSE 等. 为了简明表示模糊规则,将上述模糊控制输出量用数字表示. 例如: 洗涤时间(很短、短、中、长、很长) = ( 1、2、3、4、5), 其余3个输出量表示与此类似, 当输出量论域为3 种时,则用3个数字表示. 根据专家的经验并结合衣物的实际洗涤情况, 可得到表1所示的模糊控制规则.表1,全自动洗衣机模糊控制规则衣物很脏一般脏不太脏衣质衣量油污泥污油污泥污油污泥污棉多 4 553 4 553 4 353 4 353 4 343 4 343中多 3 553 3 453 3 342 3 332 3 232 3 232中少 2 453 2 342 2 342 2 342 2 232 2 122少 1 342 1 232 1 232 1 222 1 111 1 111棉纤多 4 553 4 453 4 353 4 343 4 342 4 242中多 3 553 3 453 3 442 3 342 3 232 3 232中少 2 442 2 342 2 332 2 232 2 221 2 111少 1 332 1 232 1 221 1 221 1 111 1 111纤多 4 553 4 553 4 442 4 342 4 332 4 232中多 3 552 3 442 3 432 3 332 3 232 3 222中少 2 442 2 332 2 332 2 222 2 211 2 111少 1 331 1 231 1 221 1 221 1 111 1 111表1中每一项有4位数字,从左到右依次代表水位、洗涤剂投放量、冼涤时间、水流方式4 个输出变量,每位数的取值代表相应的输出所取的模糊子集.参考文献:[ 1] 经顺林, 潘皓炫, 肖健华. 全自动洗衣机的自适应模糊控制方法[ J] . 计算机技术与自动化1999, 18( 4): 13- 17.[ 2] 彭小娟. 智能洗衣机的模糊控制系统[ J] . 新余高专学报, 2001, 6( 2) : 17- 18.[ 3] 冯海涛. 智能模糊技术在全自动洗衣机中的应用[ J]. 家用电器, 2002( 6): 30- 31.[ 4] 张道德, 杨光友, 周国柱, 等. 工业洗衣机模糊控制的设计[ J]. 微计算机信息, 2005, 21( 7): 37- 39二.全自动洗衣机的自适应模糊控制方法摘要本文分析了模糊控制技术在全自动洗衣机的应用及其不足,提出了一种可行的自适应模糊控制法,应用该方法可使全自动洗衣机在保证洗涤质量的前提下,降低生产成本。
模糊控制系统在全自动洗衣机的应用实例读后感自从这学期学习了智能控制,我对模糊控制的理解更加深刻,模糊控制是智能控制中很重要的一个部分。
在日常生活中,人们的思维中有许多模糊的概念,如大、小、冷、热等,都没有明确的内涵和外延,只能用模糊集合来描述。
人们常用的经验规则都是用模糊条件语句表达,例如,当我们拧开水阀往水桶里注水时,有这样的经验:桶里没水或水较少时,应开大水阀;桶里水较多时,应将水阀关小些;当水桶里水快满时,则应把阀门关得很小;而水桶里水满时应迅速关掉水阀。
其中,“较少”、“较多”、“小一些”、“很小”等,这些表示水位和控制阀门动作的概念都具有模糊性。
即有经验的操作人员的控制规则具有相当的模糊性。
模糊控制就是利用计算机模拟人的思维方式,按照人的操作规则进行控制,实现人的控制经验。
模糊控制可以应用在全自动洗衣机中,传统的洗衣机有如下缺点,控制技术主要是依靠布量传感器的检测方法,衣物轻度污染时洗涤量却很多,很容易使衣物过度洗涤而损坏;严重污染时洗涤时间不够,洗涤量较少,衣物不干净。
将模糊控制引用到全自动洗衣机中后既能去污,又能保护衣物,还能节约时间。
首先发光二极管透过洗涤液向光敏三极管发光,光传感器接收后由微电脑读取数值,这样通过测量洗涤液的污染情况可以间接知道衣物的污染程度,洗涤液越浑浊,衣物越脏;洗涤液不太浑浊,衣物就不太脏。
另外还可以通过判断洗涤液达到相同污染程度所需要的时间判断污染物的类型,泥污会很快使洗涤液变脏,油污需要的时间会比较长。
还可以在布量传感器的基础上加入布质检测,在布量检测的基础上稍加水量,再次检测布量根据前后的差异可以判断布质,类似于柔软,普通柔软,普通硬质,硬质。
将模糊信息转变成非模糊的数值表现,需要元函数进行处理,例如采用三角形元函数时所有元函数底边都为重叠的三角形,但是决定三角形的尖角和底边如何重合是很困难的,这才是决定模糊控制好坏的关键最后,总的来说,虽然模糊控制存在设计尚缺乏系统性,难以获得模糊规则以及隶属函数的设计方法,和难以保证模糊控制系统的稳定性鲁棒性等问题,但是这些只是目前技术上的问题,只要一步步克服后,模糊控制系统的种种优点,例如适用于非线性模型上、简化数学模型、易于实现人机交互、有较佳的适应性和容错性等就会服务于人们生活的方方面面。
揭秘模糊控制在洗衣机中的运行机制详解Revealing the Detailed Mechanism of Fuzzy Control in Washing MachinesWashing machines have become an indispensable appliance in modern households, revolutionizing the way we wash our clothes. Behind their seamless operation lies a complex control mechanism, with fuzzy control playing a crucial role. In this article, we will delve into the workings of fuzzy control in washing machines, demystifying its operation.Fuzzy control, a subset of artificial intelligence, is a control system that imitates human decision-making. Unlike traditional control systems that rely on precise numerical inputs, fuzzy control utilizes linguistic variables to handle uncertainty and imprecision. This feature makes it suitable for applications where human-like decision-making is required, such as in washing machines.The main objective of fuzzy control in washing machines is to optimize the washing process by adjusting various parameters, such as water temperature, washing time, and detergent dosage, based on the input variables, such as the type of fabric, dirtiness level,and desired washing outcome. These input variables are transformed into linguistic terms, such as "lightly soiled" or "heavily soiled," using fuzzy sets.The fuzzy control system in a washing machine consists of three main components: the fuzzifier, the inference engine, and the defuzzifier. The fuzzifier converts the crisp input variables into fuzzy sets, assigning membership degrees to each linguistic term. The inference engine applies a set of fuzzy rules, which are predefined by experts or learned through machine learning algorithms, to determine the appropriate control actions. Finally, the defuzzifier converts the fuzzy output into crisp control signals that can be directly applied to the washing machine's actuators.The fuzzy rules in a washing machine's control system are typically defined based on expert knowledge and experience. For example, a rule could state that if the fabric type is delicate and the dirtiness level is high, then the washing time should be increased and the water temperature should be decreased. These rules are represented in the form of "if-then" statements and are combined using fuzzy logic operators, such as "AND" and "OR."One of the advantages of fuzzy control in washing machines is its adaptability to varying conditions. By continuously monitoring the input variables, the fuzzy control system can dynamically adjust the control actions to achieve optimal washing performance. For example, if the dirtiness level suddenly increases during the washing process, the fuzzy control system can increase the detergent dosage and extend the washing time accordingly.In conclusion, fuzzy control plays a vital role in optimizing the washing process in washing machines. By imitating human decision-making and handling uncertainty, it allows for adaptable and efficient control actions. Understanding the detailed mechanism of fuzzy control in washing machines provides valuable insights into the technology behind this everyday appliance.洗衣机中模糊控制的运行机制详解洗衣机已成为现代家庭中不可或缺的家电,彻底改变了我们洗衣服的方式。