论文部分内容阅读
随着人民生活水平不断的提高和公众的环境保护意识不断的增强,家用太阳能热水器已进入千家万户。现在,太阳能热水器已经发展成为中国可再生能源市场上需求量增长最大、前景最为光明的产品之一。但是,当前太阳能热水器市场上的控制系统大部分选用微控制器芯片和简单的控制程序,这类系统功能单一,操作控制不方便,抗干扰能力不强,并不能很好的进行温度控制,即使有些具备辅助加热功能,也还是往往会出现加热不足或过烧,不仅会造成极大的安全风险,而且还浪费了大量的能源。而与此同时,作为智能控制领域的两个重要分支,模糊控制和人工神经网络也代表着控制技术的发展未来。模糊控制和人工神经网络功能上的明显互补,为它们的结合共同控制提供了条件,也为上述问题的解决提供了方向。将模糊控制和人工神经网络两种控制技术相融合构成一个模糊神经网络,这对于复杂非线性系统的研究将有着重要的理论价值和现实意义。本文对太阳能热水器控制的发展状况以及模糊神经网络的研究现状、发展趋势和应用领域进行了综述,阐述了模糊控制系统、人工神经网络及模糊神经网络的基本原理和结构;根据太阳能热水器控制本身的特点,基于单片机控制的基础上,设计了适应太阳能热水器控制的模糊神经网络结构,并提出了算法;依照太阳能热水器控制系统的设计要求,针对热水器温度无法建立准确数学模型的特点,采用模糊神经网络的控制算法对其进行控制,根据实验数据利用ANFIS工具箱离线训练出模糊神经网络,编写出了基于C语言程序,并在此基础上设计了基于STC90C52RC单片机的太阳能热水器控制系统。最后给出了该太阳能热水器控制系统的核心部分硬件电路和软件流程,并通过KEIL软件和PROTEUS仿真软件进行联调完成设计。在本文中,采用智能控制技术,利用模糊神经网络对太阳能热水器的控制系统进行设计,为无法或是难以建立准确数学模型的控制对象提供了一种切实可行的方法,以此来满足产品科学性、经济性、实用性的要求,从而设计一套稳定、可靠的控制系统。