基于单片机模糊控制技术在恒压供水中的应用

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量，以变频器的控制电压ｖ为模糊控制输出量，即ｕ－管路压力偏差；Δｕ－管路压力偏差变化率；ｖ－变频器控制电压。

２．２精确量的模糊化取

以管路压力偏差ｕ和管路压力偏差变化率Δｕ为模糊控制器的输入变量，隶属函数采用三角形，如图二所示。模糊化处理后，可得到ｕ的隶属度为：μＮＬ（Ｕ），μＮＭ（Ｕ），μＮＳ（Ｕ），μＺ（Ｕ），μＰＳ（Ｕ），μＰＭ（Ｕ），μＰＬ（Ｕ）。Δｕ的隶属度为：μＮＬ（ΔＵ），μＮＭ（ΔＵ），μＮＳ（ΔＵ），μＺ（ΔＵ），μＰＳ（ΔＵ），μ（ΔＵ），μＰＬ（ΔＵ）。

以变频器的控制电压为模糊控制器的输出信号ｖ，输出信号的隶属度如图二所示，模糊化后，其隶属度为：μＮＬ（ｖ），μ（ｖ），μＮＳ（ｖ），μＺ（ｖ），μＰＳ（ｖ），μＰＭ（ｖ），μＰＬ（ｖ）。ＮＭ

ＰＭ

图二输入变量ｕ、Δｕ和输出变量ｖ的隶属度２．３模糊控制规则库的建立与模糊推断

根据现场操作人员手动调节供水压力的经验，控制规则用语言描述如下：若压力低于给定值则提高变频器输出频率，低得越多频率提得越多；若压力高于给定值则降低变频器输出频率，高得越多频率降得越多；若压力等于给定值则变频器输出频率不变。采用“ＩＦ……ＴＨＥＮ……　”句式，得变频器调速控制规则表。

表一变频器控制规则表

Ｄ芯片转换为数字量，接入单片机ＡＴ８９Ｃ５１，同时还有其他一些键盘设计和显示电路设计［５］，如图一所示。

３．２软件设计

单片机模糊控制器的应用程序在软件设计中来实现对供水系统进行恒压控制的。恒压控制系统的软件程序主要有：主程序部分、模糊化子程序、模糊运算推理子程序、键盘子程序、显示子程序以及Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ转换子程序［６］。其中主程序流程图如图三所示。

图三主程序流程图４结束语

本系统在广西银安天然饮料有限责任公司投入运行以来，压力控制稳定，达到设计的目的。采用单片机模糊控制来实现恒压供水系统，系统工作稳定可靠，实现容易，成本低，具有很强的实际应用价值，同时还可以节省能源消耗，是一个理想的恒压控制器。

参考文献

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［５］解宏基．　新型恒压供水单片机控制系统［Ｊ］．　大连海事大学学报．１９９９．８：９７～１００

［６］李新春．单片机在变频恒压供水模糊控制中的应用［Ｊ］．辽宁工程技术大学学报．２００２．６：３５４～３５６

根据表一，采用ｍａｘ－ｍｉｎ重心法推算出实际应用的模糊控

制电压，并得到实际变频器调速电压。３基于单片机控制系统实现

３．１硬件配置系统单片机采用ＡＴ８９Ｃ５１，Ｄ／Ａ芯片为１０位，通过运放转换成０～１０Ｖ的电压输出，接入变频器的电压控制输入端。压力传感器采用一体化的压力变送器，输入标准信号，

通过１０位Ａ／