Đề tài Ứng dụng neurofuzzy trong điều khiển nhiệt độ thông qua Kit At89c52
MỤC LỤC Phần 1. Giới thiệu . 9 Chương 1. Giới thiệu đề tài . 10 1. Nhiệm vụ của đề tài . 11 2. Thực hiện . 11 Phần 2. Lý thuyết . 12 Chương 1. Logic mờ . 13 1. Sơ lược về logic mờ . 13 1.1. Quá trình phát triển của logic mờ . 13 1.2. Cơ sở toán học của logic mờ . 13 1.3. Logic mờ là logic của con người . 16 1.4. So sánh logic mờ với lý thuyết xác suất thống kê . 16 2. Các khái niệm dùng trong logic mờ . 17 2.1. Tập hợp mờ và độ phụ thuộc . 17 2.2. Hàm phụ thuộc . 18 2.3. Biến ngôn ngữ . 18 2.4. Luật mờ . 19 3. Tính toán mờ . 19 3.1. Mờ hóa . 19 3.2. Tính luật mờ . 19 3.3. Suy luận mờ . 20 3.4. Giải mờ. 21 Chương 2. Mạng Neuron . 23 1. Sơ lược về mạng neuron . 23 1.1. Quá trình phát triển . 23 1.2. Mạng neuron là gì ? . 24 1.3. Cấu trúc của não . 24 2. Mô hình hóa mạng neuron . 26 2.1. Yêu cầu khi lập mô hình một neuron . 26 2.2. Lập mô hình neuron . 26 3. Học hỏi trong mạng neuron . 28 4. Giải thuật học perceptron . 30 4.1. Mô tả giải thuật . 30 4.2. Phân loại với mô hình perceptron . 31 4.3. Tóm tắt giải thuật . 33 4.4. Hạn chế . 34 4.5. Nhận xét . 34 5. Giải thuật học delta . 35 5.1. Đạo hàm . 35 5.2. Mô tả luật học delta . 36 5.3. Một số hàm truyền và đạo hàm của nó . 37 5.4. Tóm tắt giải thuật . 38 6. Giải thuật delta tổng quát . 39 6.1. Mô hình perceptron đa tầng . 39 6.2. Luật học delta tổng quát . 39 6.3. Tóm tắt giải thuật . 41 7. Độ hiệu quả của mạng neuron . 41 Chương 3. NeuroFuzzy . 44 1. Sơ lược về NeuroFuzzy . 44 2. Kết hợp neuron và mờ . 45 2.1. Biểu diễn luật If-Then theo cấu trúc mạng neuron . 45 2.2. Neuron mờ. 48 3. Học hỏi trong NeuroFuzzy . 50 3.1. Sửa đổi hàm phụ thuộc . 51 4. Nhận xét . 54 Chương 4. Vi điều khiển . 55 1. Vi điều khiển họ MCS-51 . 55 2. Vi điều khiển AT89C52 . 56 2.1. Cấu tạo chân . 56 2.2. Sơ đồ khối . 57 2.3. Mô tả chức năng các chân . 57 2.4. Các thanh ghi chức năng . 59 2.5. Bộ nhớ dữ liệu . 61 2.6. Đặc tính bộ dao động . 62 2.7. Chế độ lười . 62 2.8. Chế độ hạ nguồn . 62 2.9. Trạng thái của một số chân trong chế độ hạ nguồn và chế độ lười . 62 2.10. Các thông số kỹ thuật . 63 Chương 5. ADC ICL7109CPL . 67 1. Sơ lược các phương pháp biến đổi AD . 67 1.1. Biến đổi AD dùng bộ biến đổi DA . 67 1.2. Bộ biến đổi Flash AD . 70 1.3. Bộ biến đổi AD theo hàm dốc dạng lên xuống . 71 1.4. Bộ biến đổi AD dùng chuyển đổi áp sang tần số . 71 1.5. Bộ biến đổi AD theo tích phân hai độ dốc. 71 2. ICL7109CPL . 72 2.1. Cấu tạo chân . 73 2.2. Mô tả chức năng các chân . 73 2.3. Quá trình biến đổi AD . 75 2.4. Lựa chọn giá trị . 76 2.5. Giao tiếp trực tiếp với ICL7109CPL . 77 Chương 6. MAX232 . 78 1. Chuẩn RS-232-C . 78 1.1. Các đầu nối . 80 1.2. Mô tả chân . 80 2. MAX232 và họ IC dùng biến đổi TTLRS-232-C . 81 2.1. Cấu tạo chân . 81 2.2. Mô tả chức năng chân . 81 2.3. Sơ đồ khối và mạch tiêu biểu . 81 Chương 7. Các IC khác . 83 1. OP07 . 83 2. MOC3020 . 83 3. RAM 6264 . 84 4. Chốt 74573 . 84 5. BTA16 . 84 Chương 8. Thermocouple . 85 1. Sơ lược về các dụng cụ đo nhiệt độ . 85 1.1. Buổi ban đầu của thiết bị đo nhiệt độ . 85 1.2. Các loại cảm biến hiện tại . 86 2. Thermocouple . 87 2.1. Hiệu ứng Seebeck . 87 2.2. Cách đo hiệu điện thế . 88 2.3. Bù nhiệt môi trường . 90 2.4. Các loại thermocouple . 90 2.5. Một số nhiệt độ chuẩn . 91 Phần 3. Thiết kế . 92 Chương 1. Phần cứng . 93 1. Cấu trúc tổng quát . 93 2. Khối xử lý trung tâm . 94 3. Phân vùng địa chỉ . 96 4. Khối bộ nhớ và nguồn backup . 97 5. Khối hiển thị . 98 6. Khối biến đổi AD . 102 7. Khối cảm biến và gia công . 105 8. Khối bàn phím . 108 8.1. Chương trình con GET_KEY . 109 8.2. Chương trình con IN_HEX . 111 9. Truyền thông nối tiếp . 112 10. Khối mạch công suất . 114 11. Nguồn cung cấp . 115 12. Cách cân chỉnh mạch . 115 13. Xử lý 16-bit trên vi điều khiển 8-bit . 118 13.1 Chương trình con cộng 16-bit . 119 13.2. Chương trình con đổi dấu một số . 119 13.3. Chương trình con nhân số 16-bit cho số 8-bit . 119 13.4. Chương trình con chia số 16-bit cho số 8-bit . 120 Chương 2. Hệ thống . 122 1. Thiết kế hệ mờ . 122 1.1. Các nguyên tắc trong thiết kế . 122 1.2. Thiết kế hệ mờ cho điều khiển nhiệt độ . 125 1.3. Thiết kế hệ luật . 126 1.4. Tính luật và giải mờ . 127 2. Thiết kế hệ NeuroFuzzy . 127 2.1. Tập dữ liệu học . 127 2.2. Thay đổi hệ mờ . 127 Chương 3. Phần mềm . 129 1. Pha hoạt động . 129 1.1. Khuôn dạng luật của hệ . 130 1.2. Giải thuật điều khiển . 130 1.3. Xử lý mờ . 131 1.4. Tính độ phụ thuộc . 132 1.5. Giải mờ theo CoM . 136 2. Pha học . 137 3. Chương trình trên kit AT89C52 . 137 3.1. Nhập dữ liệu . 139 3.2. Hoạt động . 144 3.3 Phân bố tài nguyên . 145 3.4. RAM ngoại . 147 4. Chương trình trên máy tính . 149 4.1. Qui định kiểu dữ liệu . 150 4.2. Giới thiệu chương trình NF Control . 151 4.3. Giới thiệu chương trình fuzzyTech. 156 4.4. Giao tiếp giữa NF Control và FuzzyTech . 160 Phần 4. Kết quả điều khiển . 171 Chương 1. Điều khiển thực tế . 172 1. Điều khiển 100°C . 173 2. Điều khiển 125°C . 174 3. Điều khiển 150°C . 175 4. Điều khiển 175°C . 176 5. Điều khiển 200°C . 177 6. Điều khiển 225°C . 178 7. Điều khiển 250°C . 179 8. Điều khiển tổng hợp lần thứ nhất . 180 9. Điều khiển tổng hợp lần thứ hai . 181 Phần 5. Tài liệu tham khảo . 182
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Ứng dụng neurofuzzy trong điều khiển nhiệt độ thông qua kit at89c52.pdf