模糊控制在押出机中的应用:单片机实现与新能源汽车技术

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"这篇硕士学位论文主要探讨了模糊控制在单片机中的实现,特别是在电线电缆行业押出机的控制应用。作者鲁远耀通过研究模糊控制的基础理论,设计了一个4输入2输出的模糊控制器,旨在解决传统PLC控制系统自动化程度低、精度和可靠性不足的问题。" 模糊控制算法是一种处理不精确或不确定信息的有效方法,它在处理复杂的、非线性的控制系统中表现出色。在电线电缆行业的押出机控制中,由于对象模型复杂、输入输出变量多且关联性强,模糊控制提供了一种更适应这种环境的解决方案。模糊控制的基本原理是建立在模糊集合论基础上,通过定义模糊规则来模拟人类专家的经验,从而实现对输出变量的智能调整。 论文中提到了模糊集的划分,包括粗分和细分,这是构建模糊控制器的重要步骤。粗分通常用于简化问题,而细分则可以提高控制的精度。模糊集的选择对于模糊控制器的性能至关重要,合适的模糊集能更好地匹配实际工况,如图3.4所示,一个不适合的模糊集可能导致控制效果不佳。 作者在设计模糊控制器时,采用了离线计算模糊控制查询表的方法,这种方法可以减少在线计算的负担,提高控制系统的实时性。模糊逻辑推理结合数学运算,能够处理输入变量的变化并生成相应的控制决策。模糊查询表是这种推理过程的结果,它为单片机实现模糊控制提供了具体的操作指南。 在硬件层面,该系统基于MOTOROLA MC68HC0586单片机,实现了模糊控制查询的硬件电路。软件流程则确保了模糊控制算法在单片机上的顺利执行,提高了押出机的自动化水平。通过SCI串行通信总线进行数字控制,替代了原有的模拟量和开关量控制,不仅提升了生产精度,也增强了系统的可靠性。 该研究对于提升电线电缆生产设备的自动化程度、劳动生产率以及系统性能具有积极意义,若进一步研究和优化,将可能带来显著的经济效益。关键词涵盖了模糊控制、单片机技术、押出机控制以及串行通信,突显了研究的主要焦点。