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基于ARM电冰箱模糊控制系统的仿真与设计
2 ^" X' t$ H( I0 [* f& I i% r本文主要介绍基于MATLAB的模糊控制系统设计、仿真以及模糊控制系统在ARM上的实现算法。MATLAB的模糊工具箱和simulink 提供了强大的功能,可以方便快速地设计模糊控制系统及其仿真。在ARM芯片上实现模糊控制算法,模糊控制表采用新方法二维矩阵存储,以便方便查询和管理,更好地满足温度调节的实时性。 / q8 w! M* a% {, K
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1 引 言- v" T4 b* H s/ G, Q8 N& M
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模糊控制理论的提出,为我们提供了一种新的控制方法。这种方法以微处理器构成的模糊控制器为核心,以模拟人脑的思维方式为基本出发点,不需要我们对控制对象准确建模,就能很好的解决非线性、大滞后环节、变参数对象的控制问题[1]。依靠操作人员的经验来建立合理的模糊控制算法,就能使难控制的系统达到比较好的控制效果。" z! }( W4 T7 N
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在电冰箱的控制中,温度是主要的控制对象,控制的好就有显著的节能效果。影响温度变化的因素很多,如环境温度的高低,冰箱本身的容积,开冰箱门的次数,每次开门的时间,冰箱中食物的多少,以及食物的种类和性质等等。所以要想建立电冰箱温度变化的精确数学模型是很困难的。因此可采用模糊控制解决。
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在本设计中,模糊控制器输入量为系统的误差E和误差变化率DE、输出为系统的控制量U,因此模糊控制器的工作过程可以描述为:首先将模糊控制器的输入量转化为模糊量供模糊逻辑决策系统用,模糊逻辑决策器根据规则决定的模糊关系R,应用模糊逻辑推理算法得出控制器的模糊输出量。最后经精确化计算得到的控制值去控制被控对象。% v9 ~! ^7 {. V) |# o: g
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