《模糊控制应用》PPT课件

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1、模糊逻辑控制微波炉一．模糊逻辑控制微波炉一般微波炉的工作过程：①由用户确定利用微波炉进行烹调的食品的类型和数量；②由用户确定所需微波炉工作时间t以后，予以予置；③启动微波炉工作。1模糊逻辑控制微波炉存在问题：根据食品的类型、数量、温度，以及容器等因素来设定微波炉的工作时间，往往需要有一定的经验。如果：微波炉工作时间过短：烹调效果不好；微波炉工作时间过长：对水份少的食品可能会产生过热碳化的现象。2模糊逻辑控制微波炉微波炉采用模糊逻辑控制：可以根据食品的类型、数量、温度，以及容器等诸多因素，确定工作时间，以保证烹调的效果符合要求。

2、3控制电路和结构框图单片微机红外检测温度检测湿度检测炉门检测按键输入磁控管控制加热丝控制炉腔照明显示电路报警电路4检测电路1．控制电路和结构框图⑴检测电路共有红外检测；温度检测；湿度检测三个电路。5红外检测电路①红外检测电路A．作用：用于检测被烹调食物的内部温度。B．组成：由红外敏感器件和放大电路组成。由红外检测电路所测出的食物的放射能量→单片微机。通过处理、计算→得到食物的内部温度T。6温度检测电路②温度检测电路A．作用：用于检测炉腔内部的温度，而不是食物的内部温度。B．组成：温度传感器。安装在炉腔内。C．电路工作时间：在加

3、热丝进行食物保温或特殊加热时，使用温度检测器，以使炉腔内的温度能保持在一定的水平。与红外检测电路在不同工况时工作，起互补作用。7湿度检测电路③湿度检测电路A．作用：用与测定食物的含水量的多少。B．组成：采用湿敏电容作为传感器，安装在微波炉的排气孔附近。在微波加热过程中，含水量不同的食物的损耗系数不同。一般情况下，含水量越多的食物的损耗系数越大，所需微波加热的时间越短，效率越高。8按键和炉门开关⑵按键和炉门开关按键用于输入有关食物特征信号和控制信号。炉门开关用于检测炉门的开启或关闭状态。9按键1--5①按键：设有九个按键：1--

4、5，A，B，C，启/停。A．按键1--5：用于输入食品的类型（按介电性质即损耗系数和比热排列）。按键编号12345食品类型水蔬菜牛肉肥肉油类汤类精肉面油浸品鱼蛋10按键ABC和启/仃B．按键A、B、C用于指示烹调方式：A—输入快煮方式。B—输入普通煮方式。C—输入慢煮方式。C．按键启/停启动微波炉。11炉门开关②炉门开关：用于检测炉门的开启或关闭状态。A．炉门开启时：停止磁控管工作。B．炉门关闭时：在磁控管工作时接通炉腔内的照明灯，便于观察炉腔内的情况。12磁控管控制电路⑶输出控制电路①磁控管控制电路磁控管在固定的磁感应强度和

5、稳定的阳极电压下工作，其输出功率恒定，效率也保持基本不变。磁控管控制电路：采用占空比调节磁控管输出功率平均值的方法。13加热丝和炉腔照明控制电路②加热丝控制电路对加热丝的控制，可以采用移相调压电路，也可以采用占空比调节的方法。③炉腔照明控制电路是一个十分简单的开关电路。14显示和报警电路⑷显示和报警电路①显示电路A.四个发光二极管（七段显示）。两位显示“分”，两位显示“秒”。B.指示灯一个：指示微波炉处于工作或停止状态。②报警电路由陶瓷喇叭组成。可用于在微波炉工作倒计时为零时，或微波炉空载时报警。15单片微机⑸单片微机它是一个

6、控制器。根据输入的检测结果（温度、湿度、红外检测的结果）→经过模糊推理→分别控制磁控管、加热器、报警电路等。单片微机应具有能满足性能要求的CPU，足够的A/D转换器，相应的I/O口，一定的内存容量等。16模糊量与推理规则2．模糊量与推理规则在模糊控制微波炉中，需要考虑的因数有五个：食物类型，食物重量，食物温升，工作功率和工作时间。模糊控制微波炉要求能自动推断：（A）被烹调食物重量；（B）烹调工作时间。17模糊量（1）模糊量在模糊控制微波炉中，应考虑六个物理量：工作时间t、食物重量m、食物比热C、输出功率P、加热效率η和食物温昇

7、ΔT。18食物比热和重量模糊化*加热效率η：对固定的微波炉可看作常数；*食物（烹调）温昇ΔT：一般为100℃左右。*其余的物理量模糊化：①食物比热C（J/kg*℃）：小（S）、中小（MS）、中（M）、中大（MB）、大（B）。②食物重量m（kg）：很轻（VL）、轻（L）、中（M）、重（H）、很重（VH）。19输出功率和工作时间模糊化③输出功率P（Kw）：小（S）、中小（MS）、中（M）、中大（ML）、大（L）。④工作时间t（min）：极短（VS）、短（S）、中短（MS）、中（M）、中长（ML）、长（L）、极长（VL）。20食物

8、重量的推理1（2）食物重量m的推理模糊推理的输入量：食物比热C；食物被加热后的温昇ΔT。模糊推理的输出量：食物重量m。21食物重量的推理2模糊推理食物比热C食物被（短时）加热后的温昇ΔT食物重量m22食物重量的推理3输出功率P和加热效率η可认为是一个不变量。取工作时间t#=2