模糊控制在押出机中的应用：电线电缆行业的解决方案

"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，特别是在电线电缆工业中的应用。作者鲁远耀在导师陈宗穆的指导下，研究了模糊控制器设计、模糊控制的单片机实现方法，并提出了基于MOTOROLA MC68HC0586单片机的押出机模糊控制系统。" 这篇论文详细阐述了模糊控制的基础理论，这是一门处理不精确或不确定信息的控制理论。模糊控制算法主要应用于那些难以精确建模或者输入输出变量多且关联性强的系统中，如电线电缆行业的押出机。模糊控制的核心在于模糊集合、模糊算子和模糊关系。 首先，模糊集合定义了一种处理不确定性和模糊性的数学工具，例如"成年人"的概念，它的边界并不清晰，可以使用模糊集合来描述。模糊集合的成员度用隶属函数表示，其值介于0到1之间，代表元素对集合的隶属程度。 模糊算子是模糊集合间进行运算的规则，包括and、or和not运算。and运算对应于模糊集合的交集，取两个集合隶属函数的最小值；or运算对应于模糊集合的并集，取两个集合隶属函数的最大值；not运算则是求模糊集合的补集，通过将隶属函数的值取1减去原值来实现。 模糊关系是描述模糊集合之间的联系，如"如果A则B"的形式，它可以用叉积来表示。在模糊控制中，这些关系用于构建模糊控制规则，模拟专家经验来解决输出变量间的强关联性问题。 论文中设计了一个4输入2输出的模糊控制器，其规则库基于熟练操作员的经验，以解决押出机控制过程中的复杂问题。通过模糊逻辑推理和大量数学运算，生成了简洁的模糊控制查询表，使得在实际运行时可以通过查询表快速做出控制决策。 单片机实现模糊控制的关键在于将这些理论转化为硬件电路和软件流程。论文展示了如何在MOTOROLA MC68HC0586单片机上实现模糊控制查询，并提供了核心控制部分的硬件电路和软件流程图。此外，系统采用了SCI串行通信总线进行数字控制，提高了生产精度和系统可靠性。 该研究对于提升电线电缆生产设备的自动化水平，实现一人多线的操作，以及提高劳动生产率具有显著效果。同时，通过数字控制替代模拟量和开关量控制，能有效改善系统的性能。这项工作对于电线电缆行业的设备设计和生产具有指导价值，未来深入研究和调试有望带来更大的经济效益。关键词包括模糊控制、单片机、押出机和串行通信。