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基于FNN的电压力锅控制系统研究与设计

作　者: 陈伯芳
导　师: 尹平林
学　校: 华中科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 电压力锅模糊规则模糊神经网络温度控制烹饪工艺曲线
分类号: TM925.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 22次
引　用: 0次
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内容摘要

电压力锅控制涉及加热效率、热传导率、环境等因素影响,此类水热系统难以用精确的数学模型表示出来,而传统的控制系统存在数学模型不准确、跟随性能差、抗干扰能力不理想等问题,无法达到满意的控制效果。集众多优点于一身的电压力锅自诞生以来虽然受到多方面的关注,但其研发尚处于初级阶段,还有很多需要进行深入研究的问题。论文从电压力锅的工作原理入手,分析了电压力锅的结构及特点,设计了实现功能的电压力锅硬件电路;为适应人们对电压力锅的使用需求,设计了多功能模式;针对家用电器使用中普遍容易出现的问题,如供电电网电压不稳定、易外掉电、安全无保障等问题,从硬件和软件设计上给出了行之有效的解决方法。论文在研究智能控制理论的基础上,应用模糊神经网络(FNN)设计出一种新型的控制方案:模糊推理出食物量、根据专家烹饪工艺曲线,应用BP神经网络学习、训练和调整模糊隶属度函数及模糊规则,得到模糊推理规则库,解模糊后输出加热功率,达到准确控制温度同时控制压力的目的。有效解决了下述两个问题:一是因隶属度函数及模糊规则的确定带有主观性,导致控制效果不理想;二是常规模糊控制量化设计时容易出现控制死区,导致系统有可能失控的问题。另外,应用MATLAB中的自适应模糊神经网络ANFIS系统对控制系统进行了仿真,结果为设计提供了可靠的依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 课题背景、意义  9-10
  1.2 电压力锅的发展历程及发展方向  10-11
  1.3 主要技术及尚待解决的问题  11-13
  1.4 控制方案与智能控制技术探讨  13-15
  1.5 本文研究内容及安排  15-16
2 模糊神经网络控制理论  16-29
  2.1 模糊控制技术  16-19
  2.2 神经网络理论基础  19-23
  2.3 模糊神经网络  23-29
3 电压力锅控制系统设计  29-46
  3.1 结构设计总体说明  29-32
  3.2 控制系统功能实现硬件设计  32-44
  3.3 问题及解决方案  44-46
4 模糊神经网络在电压力锅控制系统中的实现及仿真  46-61
  4.1 压力和温度之间关系探讨  46-47
  4.2 炊制工艺过程  47-49
  4.3 食物量的模糊推理  49-51
  4.4 加热功率的模糊神经网络控制器设计与实现  51-55
  4.5 MATLAB 模糊工具箱ANFIS 进行系统仿真  55-61
5 软件实现及实验结果分析  61-68
  5.1 软件子程序  61-65
  5.2 异常情况及处理  65-66
  5.3 实验结果及分析  66
  5.4 产品的可靠性和稳定性分析  66-68
6 总结与展望  68-70
  6.1 总结  68-69
  6.2 展望  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-75
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文  75

基于FNN的电压力锅控制系统研究与设计

内容摘要

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