电冰箱模糊测控开发平台的实现
摘要：介绍不用于电冰箱模糊控制技术研究的测控开发实验平台的系统组成和软件设计思想。该平台对被研究对象进行实时多路测度采集、显示、存储和实时模糊控制,并且能在线修改控制规则,以获取电冰箱的最佳控制模型和参数。
关键词：开发平台 测控系统 模糊控制 单片机
当工程师利用单片机开发家电的嵌入式微电脑模糊控制器时,控制规则库的设计一开始主要依靠专家的现有知识和经验以及被控制对象已有的测试数据。由此设计的控制品质难以即时得到验证,只有将单片机控制器通过装机运行测试,才能验证控制模型的有效性,有时甚至要改动单片机软件结构。而国外半导体公司推出的模糊控制开发工具（系统）虽然在语言变量和规则的图形编辑、离线模拟调试及目标单片机的汇编代码生成方面做得较好,但在实际使用时有许多不足之处、这样,用户在单片机选型时会受到很大局限,对后续产品的系列开发不利。为此,作者等人研制不适用于电冰箱的模糊控制技术应用 开发实验平台及相应软件包。
1 测控开发平台的系统组成及基本功能
1.1 测控开发平台的系统组成
开发实验平台采用主-从机分布式结构。整个系统的结构及应用组成如图1所示。
主机是奔腾586微机,应用软件包由面向对象的VB5程序设计语言实现,运行于Windows环境下。主要完成控制模型的语言方式输入、对实际测量值的模糊化、模糊逻辑推理及反模糊化,再将求得的精确输出量通过RS232标准总线与从机进行数据通讯。
从机是以意-法半导体公司的高性能单片机ST62E32为核心的模拟输入测量/输出控制单元,包括多路8bit温度采集、4路模拟开关量输入、6路功率控制输出、4路低压控制输出及与主机的RS232通信接口,并有掉电状态记忆功能。从机的电路原理框图如图2所示。
温度感知模块主要对冷藏室、冰温室、菜室、冷冻室以及蒸发器、环境等位置进行多传感器分布,以对被测冰箱系统的运行和温度变化及分布情况做深入了解,提取能反映冰箱温度变化的特征。传感器采用性能稳定可靠的高精度热敏电阻。
开关信号检测：检测冷藏室、冷冻室门的开关次数/频度;利用HT7044进行欠压检测、过零检测以及通讯状态的检测。
输出控制模块：通过UL2003驱动器及继电器控制压缩机、风机、电磁阀、风门等控制对象。
通讯接口模块：由MAXIM公司的RS232接口ICMAX202E及简单的外围阻容器件实现主、从机数据通讯。由于ST62E32单片机的UART的TX端口是反极性的（相对于标准的RS232通讯协议）,因此,从机的发射信号应该进行一次反相。
1.2 开发平台的主要功能
①用户通过灵活的菜单界面,定义编辑模糊控制器的前件、后件及其论域和基本的模糊控制规则集。
