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1、华中科技大学硕士学位论文基于FNN的电压力锅控制系统研究与设计姓名：陈伯芳申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：尹平林2011-02-21华中科技大学硕士学位论文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
2、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
3、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。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I华中科技大学硕士学位论文AbstractThecontroloftheelectricpressurecookerisinvolvedinheating-efficiency,thermalconductivity,env
4、ironmentaleffectandotherfactors,theheatingsystemishardtobeexpressedbythemathematicalmodelaccurately,andtraditionalcontrolsystemoftheelectricpressurecookerhastheproblemthatthemathematicalmodelisimprecise,thetrackingperformanceisweak,alsotheanti-jammingcapabilityo
5、fthesystemisunsatisfactory,sothesystemcannotachievesatisfactoryresults.Thoughtheelectricpressurecookerswithmanyadvantagesandispaidattentionmoreandmorewhenitappearsinthemarket,theresearchofthemarestillininitialstage,andtheyhavemanyissueshavetoberesearched.Thisthe
6、sisanalyzesthestructureoftheelectricpressurecooker,designsthemultifunctionmodebythepeople’srequirements,anddesignstherelativehardwarecircuitbyproceedingfromtheoperatingprincipleoftheelectricpressurecooker;thisthesisalsoanalyzesthevoltageinstabilityproblemthatocc
7、ursinkitchenappliances,thesecurityproblem,andprovidesthesolutionsbyhardwaredesignandsoftwaredesign.Bysolvingtheproblems,suchas:accordingtotheexpertexperience,thecontrolsystemcannotworkwellbecauseoftheinaccuracyofmembershipfunctionsandfuzzyrules,Andthesystemmayru
8、noutofcontrolbecauseitislikelytohavethedeadzoneofcontrolwhenthesystemisdesignedquantificationally,thatmayexistbyusingtheregularfuzzycontrollertocontrolthetemperaturea
