采用模糊控制的全自动洗衣机

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。

全自动波轮洗衣机基本使用方法全自动波轮洗衣机基本使用方法：1、模糊控制功能：打开水龙头-放入衣服和洗衣粉-盖好上盖-按电源键开机-按启动键，机器就进入模糊控制程序，自动根据衣服的多少设定水位和洗涤时间，自动执行一洗二漂三甩干，最后自动断电停机。

2、在上面按启动键之前，可以按程序、功能键等手动设定需要的单独程序和功能，然后按启动键执行。

3、甩干时需要将盖子关好，否则机器保护不动作。

4、底脚调整机器平衡后要锁紧，否则工作时桶晃动过大会触动防撞桶保护开关而停机。

5、整个洗衣过程中进水龙头要一直开启。

洁桶程序外观参数外形设计白色外型尺寸(高)915×(宽)526×(深)536mm 产品重量32Kg品牌荣事达Royalstar系列三动力系列型号XQBS50-882G颜色白色类别波轮式自动化程度全自动显示方式LED数码屏显示控制方式电脑控制开门方式顶开式排水方式下排水电机类型普通电机特色功能防缠绕支持儿童安全锁不支持预约功能支持干衣功能不支持夜间洗不支持电辅加热烘干不支持电辅加热洗涤不支持自动断电支持智能断电记忆不支持排水阀漏水保护不支持进水阀漏水保护不支持规格节能等级2级洗净比0.82水位选择（段）8洗衣程序喷瀑水流/自洁/洗涤/漂洗/脱水/浸泡洗涤容量（kg） 5洗涤功率（W）400脱水容量（kg） 5脱水功率（W）400水温调节范围常温箱体材质渗锌钢板内筒材质不锈钢电源规格220V/50HZ产品尺寸（深×宽×526×536×915高）mm产品重量（kg）33三动力核心技术之离合器通过新型离合器，由传统单轴驱动升级为三轴驱动，形成万向矢量水流，方向多变，动力澎湃，立体式的对衣物进行冲刷。

横向水流形成多维手搓洗涤方式，提高洗衣洁净度；纵向水流平衡上下水流速度和力度，让衣物自由舒展不缠绕。

清除污渍不缠绕，从里到外，洁净衣物每一面.兼顾波轮、搅拌式洗衣机优势，领先行业技术3-5年.三动力核心技术之双波轮三动力洗衣机采用创新双波轮设计，集合魔力S 波轮与搅拌波轮的优点，带来双重的洁净效果。

洗衣机使用说明书型号XQB80-M308• 本说明书为通用手册• 本公司保留说明书解释权• 产品外观请以实物为准• 阅后请与发票一并妥善保存• 如遇产品技术或软件升级，恕不另行通知• 本产品只适合在中国大陆销售和使用1. 产品介绍1 1.1. 产品部件1 1.1.1. 部件介绍1 1.2. 技术规格21.2.1. 参数介绍22. 使用说明4 2.1. 安全注意事项4 2.1.1. 图示说明4 2.1.2. 警告类4 2.1.3. 注意类4 2.2. 洗衣机的安装5 2.2.1. 拆除包装5 2.2.2. 洗衣机的放置6 2.2.3. 洗衣机的调平6 2.2.4. 排水管7 2.2.5. 进水管8 2.3. 洗涤注意事项12 2.3.1. 不可洗涤衣物12 2.3.2. 检查衣物12 2.3.3. 衣物分类洗涤16 2.3.4. 重污衣物预处理17 2.3.5. 衣物放入方法19 2.3.6. 衣物洗涤重量参考20 2.4. 洗衣操作20 2.4.1. 洗衣步骤20 2.4.2. 操控界面21 2.4.3. 开机21 2.4.4. 程序22 2.4.5. 参数22 2.5. 清洁保养24 2.5.1. 线屑过滤器24 2.5.2. 进水阀过滤网262.5.3. 箱体与内桶283. 售后服务30 3.1. 疑问解答30 3.1.1. 问题解答30 3.1.2. 显示代码及处理方法32 3.2. 有害物质323.2.1. RoHS有害物质说明32 3.3. 售后服务33 3.3.1. 保修说明331. 产品介绍1.1. 产品部件1.1.1. 部件介绍本电子说明书使用的配图均为示意图，由于产品改进及系列化扩展，您所得到的产品外观、颜色及功能部件可能与此图片不一致，请以实际产品为准。

洗衣机各部件名称 （正面示意图）洗衣机各部件名称（背面示意图）附件1.2. 技术规格1.2.1. 参数介绍技术数据产品尺寸（示意图）型号XQB80-M308额定电压·频率220V~ · 50Hz 进水水压0.03MPa-1.0MPa额定洗涤容量8.0kg 额定脱水容量8.0kg 洗涤噪音59dB(A计权)脱水噪音69dB(A计权)能效等级2级宽度-W宽度（含排水管）-W1深度-D深度（含排水管）-D1高度（关盖）-H高度（开盖）-H1500mm540mm520mm550mm932mm1230mm安装空间为防止异常振动及噪音，洗衣机前方应无遮挡物，侧面、后面和上面应在产品宽度-W、深度-D、高度（开盖）-H1的基础上增加预留空间。

1.绪论1.1洗衣机的介绍洗衣机目前作为一种在家庭中必不可少的家用用电器，发展的十分迅猛，备受使用者青睐的莫过于智能型模糊洗衣机，它能自动判断洗涤物的质地和重量，自动选择最佳洗涤程序，自动完成进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列的过程。

1.11洗衣机的发展背景不管是在以前还是现在，衣服的洗涤都是不可避免的，洗衣机问世以前，它还是一项体力活，需要反复的手搓、敲打、清洗，冬天的时候洗衣服就更受罪了，有条件的可以加点热水，但是马上就冷了，还是只得在冰冷的水中搓洗衣服，总之给人的感觉就是一点都不轻松。

1958年，一个叫汉密尔顿·史密斯的美国人在匹茨堡制成了世界上第一台洗衣机。

1874年，同样也是一个美国人叫比尔·布莱克斯，发明了世界上第一台由人工搅拌的洗衣机，随后，“手洗时代”受到挑战。

1911年，还是聪明的美国人，又发现了世界上第一台电动洗衣机。

1920年，洗衣机的材质开始发现变化，美国的玛伊塔格公司将其木制桶改成铝制，第二年又改变了它的结构，有单层改为外层铝、内层铜的双层结构。

1936年，他们又将洗衣机的筒体改为搪瓷。

与此同时，洗衣机开始在世界各地相继问世。

这时出现喷流式和滚筒式两种洗衣机。

1932年后，一家美国公司成功研制了第一台前装式滚筒洗衣机，洗涤、漂洗、脱水全部在一个滚筒内自动完成，洗衣机的发展进入了一个崭新的时代。

这种滚筒洗衣机，很快在欧洲和美洲得到广泛应用。

第一台自动洗衣机于1937年问世。

这是一种“前置”式自动洗衣机。

靠一根水平的轴带动的缸可容纳4000克衣服。

衣服在注满水的缸内不停地上下翻滚，使之去污除垢。

到了40年代便出现了现代的“上置”式自动洗衣机。

随着工业化的加速，世界各国也加快了洗衣机研制的步伐。

首先由英国研制并推出了一种喷流式洗衣机，它是靠筒体一侧的运转波轮产生的强烈涡流，使衣物和洗涤液一起在筒内不断翻滚，洗净衣物。

1955年，在引进英国喷流式洗衣机的基础之上，日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。

基于MATLAB的洗衣机模型模糊设计控制一、问题描述随着现代社会生活节奏的不断加快和人们生活水平的不断提高，人们对各种方便、快捷的家用电器需求量越来越大，为了提高人们的生活效率，全自动洗衣机应运而生。

洗衣机的技术发展日新月异，产品类型众多，但是从总体来看，人们对洗衣机的基本要求应该是：省时、省电、省水、磨损率小、操作方便、功能完善等。

模糊控制洗衣机不仅实现了洗衣机的全面自动化，也提高了洗衣的质量，具有很强的实用性和较好的发展前景。

本设计就是围绕着智能洗衣机进行研究。

本课题的主要目的就是设计一个比较合理的洗衣机模糊控制器，这种采用模糊控制的洗衣机能够自动检测洗衣桶内水的脏污程度和污渍性质（油污或者泥污）；能自动预选洗涤时间，并适时调整这些运行参数，以达到最佳的洗涤效果。

二、解决方案本课题的主要是通过模糊控制来对洗衣机进行控制，通过MATLAB对其仿真。

课题的主要目的是设计一个比较合理的洗衣机模糊控制器，这种采用模糊控制的洗衣机能够自动检测洗衣桶内水的脏污程度和污渍性质（油污或者泥污）；能自动预选水位和洗涤时间，并能够进行整个洗涤过程中实施监控，并适时调整这些运行参数，以达到最佳的洗涤效果。

模糊控制器的组成框图如图1所示图1三、实现步骤本设计选用两输入单输出模糊控制器。

控制器的输入为衣物的污泥和油脂，输出为洗涤时间。

将污泥分为3个模糊集：SD(污泥少)，MD （污泥中），LD （污泥多）；将油脂分为3个模糊集：NG （油脂少），MG （油脂中），LG （油脂多）；将输出的洗涤时间分为5个模糊集：VS （很短），S （短），M （中等），L （长），VL （很长）。

1、定义隶属函数污泥含量选用如下隶属函数：()()()()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=⎩⎨⎧-=-==50/5050/10050/50/50x x x x x x x μLDMD SD μμμ污泥1005010050500500≤<≤<≤≤≤≤x x x x采用三角隶属函数可实现污泥的模糊化采用Matlab 仿真，如图2所示。

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”。

wd80185nLG全自动洗衣机滚筒使用说明书
1、模糊控制功能：打开水龙头=放入衣物和洗衣粉=盖好上盖=按电源键开机=按启动键，机器就进入模糊控制程序，自动根据衣物的多少设定水位和洗涤时间，自动设定水位，自动进水和停水，自动执行一洗二漂三甩干，最后自动断电停机。

2、在上面按启动键之前，可以按程序键、水位键等功能键，手动设定，然后按启动键执行。

3、甩干时需要将盖子关好，否则机器保护不动作。

4、底脚调整机器平衡后要锁紧，否则工作时桶晃动过大会触动防撞桶保护开关而停机。

5、整个洗衣过程中进水龙头要一直开启。