智能控制在洗衣机上的应用

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1、研究生课程设计（论文）课程名称：智能控制智能控制在洗衣机上的应用姓名：曹挺学号：20114329042成绩：学期：2011-2012第二学期教师（签字）：智能控制在洗衣机上的应用摘要：本人在三星电子从事洗衣机新品结构研发工作，本文会从本人参与研发的机型grace系列来分析智能控制在洗衣机上的应用。首先先感谢三星洗衣机电装开发part对本人的教导。目前滚筒洗衣机正朝着两个方向同时发展，第一是洗涤技术的不断改进，例如三星hudson洗衣机的蒸汽洗技术，松下Q系列的超声波洗，三星baikal、seine系列的银离子洗。

2、第二是控制技术，比如三星、松下使用在高端型号上的模糊控制技术，例如三星的potomac、grace、bigbang系列。令人悲剧的是这些三星的高端型号只销往北美地区，不做国内市场，这是题外话。洗衣机的智能控制最终目的就是在无人干预，通过洗衣机自身判断衣物的情况并制定出适合的洗涤参数完成洗涤工作。本文着眼于滚筒洗衣机控制的研究，将智能控制引入到洗衣机中，使得合理的利用水电资源起到节水，节电的目的，更重要的是提升洗衣机的智能程度，方便使用，提高生活质量，告别烦琐的多参数设置。本文中将人工智能的部分技术应用到滚筒洗衣机

3、的控制中，其中有模糊控制，神经网络控制，模糊神经网络控制。模糊控制用于解决在普通洗衣机中人为选择温度，水位等参数设置问题。神经网络控制是对洗农机中出现的异常进行判断报警。模糊神经网络控制针对洗涤过程中水量的合理分配，起到节水的作用。由于个人水平有限，正文部分只从模糊控制在洗衣机上的应用方向进行研讨。关键词：智能控制，模糊控制，滚筒洗衣机正文（全文在6-10页左右）模糊控制是一种以模糊集合论、模糊语言变量以及模糊逻辑推理为数学基础的新型计算机数字控制算法。模糊控制的基础是模糊数学，模糊控制的实现手段是微型计算机。模

4、糊控制具有以下特点：一是无需知道被控对象的数学模型(依据被控对象的控制经验)；二是一种反映人类智慧的智能控制(大、中、小等模糊量)三是容易被人们接受(控制规则——符合人类的语言表达)；四是构造容易；五是适应性好。模糊自动控制是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制。从线性控制与非线性控制的角发分类，模糊控制是一种非线性控制．从控制器的智能性看，模糊控制属于智能控制的范畴。如果没有模糊数学，就不会有模糊控制，同样，没有计算机，模糊自动控制也无法实现。由测量、控制器、被控对像及执行机构组成

5、的自动控制系统．即常规负反馈控制系统，其系统方框图如图示1-1。图1-1反馈控制系统方框图模糊控制属于计算机数字控制的⋯种形式，因此，模糊控制系统的组成类同于一般的数字控制系统，一般可以分为四个组成部分，如图1-2所示。图1-2模糊控制系统框图(1)模糊控制器：实际上是一台微计算机，根据控制系统的需要，既可以选用系统机，叉可以选用单板机或单片机。(2)输入／输出接口装覆：摸糊控制器通过输入／输出接口从被控对象获取数字信号量，并较模糊控制器决策的输出数字信号经过数模变换，将其转变为模拟信号，送给执行机构去控制被控对

6、象。在I／O接口装置中，除A／D、D／A转换外，还包括必要的电平转换线路。(3)广义对象：包括被控对象及执行机构，被控对象可以是线性或非线性的、定常或时变的，也可以是单变量或多变量的、有时滞或无时滞的以及有强干扰的多种情况。(4)传感嚣：传感器跫将被控对象或各种过程的被控制量转换为电信号(模拟的或数字的)的一类装置。被控制量往往是非电量。如温度、压力、流量、浓度、湿度等。传感器在模糊控制系统中占有十分重要的地位，在选择传感器时，应注意选择精度高且稳定性好的传感器。洗衣机的模糊控制是指洗衣机通过传感器来判别衣物的重

7、量，质地以及污染的程度，来自动确定水位的高低、洗涤剂的用量、流水强度，并确定最佳洗涤顺序。由于洗衣过程的控制对象很难用精确的数学模型来描述，所以采用传统的控制方法难以取得理想的洗涤效果，而模糊控制方法却能很好地解决这个问题。在洗涤衣物过程中，衣物的多少，面料的软硬等都是模糊量，所以首先做人量的实验，总结出人为洗涤方式，从而形成模糊控制规则。根据传感器接收的信息，洗衣机判断出衣物多少，面料软硬和脏污程度、脏污性质，推理作出模糊决策。从而完成注水量、洗涤时间、水流强弱、洗涤方式、脱水时间、排水等所有功能，自动地完成‘

8、进水”、“洗涤”、“排水”、“脱水”等全过程。具体工作方式如下：分析洗衣机的运行过程可以看出，其主要被控参量是洗涤时间和水流强度(即电机转速)．影响这一输出参量的主要因素是被洗衣物的脏污程度和脏污性质．这两个量可以用水的浑浊度和浑浊度变化率来表示(即浑浊性质)，在洗涤过程中，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：输人和输出之间很难用一定的数学模