恒压吸尘器控制器设计.doc

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1、毕业论文(设计)题目恒压吸尘器控制器设计学生学号院系信息与控制学院专业自动化指导教师恒压吸尘器控制器设计摘要：通过控制器调节风力大小的吸尘器，可以在吸尘器风嘴被堵住时通过感应器自动调节风力大小，解决吸尘器在吸尘过程中的可能被堵，从而可能引起电机温度迅速升高或被烧的问题，通过硬件方面的设计，软件方面的编程解决风力过大损坏吸尘器或者风力过小无法吸除杂物的问题。本文通过风压检测装置检测当前风嘴空气压力大小，并将信号传输给单片机，单片机将传输过来的信号与预定标准信号大小进行比较，当前信号小于预定信号时，单片机发出指令，增加电机驱动电路电流，当前信号等于预定信号时，稳定电机驱动电路电流，同时设定电机

2、驱动电路电流上限值，防止电流过大烧坏电机。这样，既能方便地用吸尘器吸取杂物，又不会烧坏电机，达到方便，快捷，安全的目的。关键词：风压检测器；单片机；电机驱动电路；电机；恒压吸尘器；控制器一、绪论尘器是我们日常生活中常见的家用电器，现在人们的生活水平日益提高，吸尘器也进入了千家万户，它也给我们的生活提供了很多方便，但是，在吸尘器的使用过程中，往往会遇到一些特殊的情况会影响吸尘器的正常使用，比如吸尘器风力过小无法吸取较重的杂物，或者当杂物过大时，堵住了吸尘器风嘴，而吸尘器又没有能智能提高电机转速，加大风力以吸入杂物，又者智能芯片不断加快电机转速，来增加风力以求能吸入杂物，但杂物却无法吸入依旧堵

3、住风嘴导致电机过热而烧坏电机等。如何解决这些问题从而来方便我们的生活呢？通过检测当前吸尘器风嘴空气压力，从而得知目前吸尘器风嘴是否有异物堵住以及当前吸尘器风力是否过小，经过单片机控制，来调节电机转速，并设置电机最高转速，以防止电机烧坏，这样在我们日常使用吸尘器的过程中也能避免吸尘器所带来的问题，可以方便我们的生活，提高我们的生活品质，同时也让商家生产出质量出众的商品，一举两得。吸尘器是集机械学，电子技术，传感技术，控制技术等多方面科学的仪器，对其进行研究发展，不仅可以提高人们的生活质量，也会促进多门学科的共同发展以及促进多门学科的联系发展。二、基于微分反馈的吸尘器模糊控制一些公共场合，如宾

4、馆、写字楼、酒楼、商场的不同楼层、不同房间、不同位置的地面材质、脏污情况复杂多样，来往人数变化不定，存在不同程度的时变性，且常含有非线性环节，难以对灰尘状态建立精确的数学模型，很难用传统的控制理论进行系统分析和设计。在日本，模糊逻辑已深深地渗透到日常生活中，达到了家喻户晓的程度。由于其学术界、产业界和政府部门之间的通力合作，其大量的模糊电器涌入欧美市场，受到了消费者的普遍欢迎。近年来，我国电器企业也紧跟国际先进潮流，加强了模糊控制电器产品的开发研究工作，并取得了可喜的成果。模糊控制吸尘器大大提高了传统吸尘器的性能，使操作更加简便，并具有明显的节能效益。2.1模糊控制器输入输出参量由于公共场

5、所的地板面材质不同以及脏污程度不同，所以模糊控制吸尘器的输入参数主要有三个：灰尘量；干湿度；地面材质。输出参数主要是吸尘器的吸力大小。因此简单的模糊控制是三输入单输出结构。但其三个输入参数分别又有几种状态：如灰尘度有湿润、中性、干燥三种，灰尘量有较少、一般、较多三种，地面材料有地瓷板、地木板、地毯等。根据实验结果和经验数据确定合适的论域后定义各变量的模糊集合为：（1）干湿度（H）：湿润（L）、中性（M）、干燥（S）；（2）灰尘量（Q）：较多（L）、一般（M）、较少（S）；（3）地面材质（I）：地毯（L）、木地板（M）、地瓷板（S）；（4）吸力（X）：大（VL）、较大（L）、适中（M）、较小

6、（S）、小（VS）。相应地建立其对应的模糊子集隶属函数如图1到图4干湿度的隶属函数灰尘量得隶属函数地面材质的隶属函数吸力大小的隶属函数2.2模糊规则库的建立这个控制规则可用下述27条模糊条件语句来描述：（1）ifH=LandQ=LandI=LthenX=VL（2）ifH=LandQ=MandI=LthenX=VL（3）ifH=LandQ=SandI=LthenX=L（4）ifH=MandQ=LandI=MthenX=VL（5）ifH=MandQ=MandI=MthenX=VL（6）ifH=MandQ=SandI=MthenX=L（7）ifH=SandQ=LandI=SthenX=L（1）i

7、fH=SandQ=MandI=SthenX=L（2）ifH=SandQ=SandI=SthenX=M（3）ifH=LandQ=LandI=LthenX=VL（4）ifH=LandQ=MandI=LthenX=L（5）ifH=LandQ=SandI=LthenX=M（6）ifH=MandQ=LandI=MthenX=L（7）ifH=MandQ=MandI=MthenX=M（8）ifH=MandQ=SandI=MthenX=