[发明专利]无线远程虚拟测量的模糊控制方法及装置

权利要求书

1.一种无线远程虚拟测量的模糊控制方法，其特征在于，所述无线远程虚拟测量的模糊控制方法是通过嵌入式系统采集数据并利用无线网络将数据发送到控制中心，在控制中心利用虚拟仪器提供用户交互界面，接受无线网络发送过来的数据，进行分析处理，根据模糊控制系统的模糊推理规则给出相应的控制指令发送到嵌入式系统，驱动监测的设备，执行指令。

2.根据权利要求1所述无线远程虚拟测量的模糊控制方法，其特征在于，所述无线远程虚拟测量的模糊控制方法的步骤如下：

1)嵌入式系统的传感器采集监测对象状态参数的数据；

2)A/D转换器将传感器测得的模拟状态信号转化为数字信号；

3)微处理器对转化得到的数字信号进行预处理操作；

4)嵌入式系统与外部无线网络连接，并将预处理后的数据发送至控制中心，进行数据交换；

5)控制中心的虚拟仪器通过网络通信接口，接收嵌入式系统发出的数据，并通过用户界面显示；

6)虚拟仪器采用模糊控制算法，利用模糊推理规则对接收的嵌入式系统发出的数据进行推理决策，得到控制指令；

7)控制指令由虚拟仪器再通过网络接口发送到相应的嵌入式系统；

8)最后嵌入式系统根据接收到的指令驱动相应的设备，执行指令。

3.根据权利要求2所述无线远程虚拟测量的模糊控制方法，其特征在于，所述嵌入式系统的微处理器对转化数字信号进行预处理：利用嵌入式系统中微处理器的运算能力，对经A/D转换的数据采用数字信号处理(DSP)算法进行简单的滤波和均值方差等统计量计算。

4.根据权利要求2所述无线远程虚拟测量的模糊控制方法，其特征在于，所述嵌入式系统与外部无线网络的连接：嵌入式系统通过无线网卡接入802.11无线网络才能实现数据的无线传输。

5.根据权利要求4所述无线远程虚拟测量的模糊控制方法，其特征在于，所述无线网卡根据嵌入式系统的接口进行相应的选择，有时还需要自行开发网卡的驱动程序。

6.根据权利要求1或2所述无线远程虚拟测量的模糊控制方法，其特征在于，所述嵌入式系统与控制中心之间的数据交换应制定握手协议，才能完成数据包的解析。

7.根据权利要求6所述无线远程虚拟测量的模糊控制方法，其特征在于，所述握手协议为选择TCP/IP协议作为通信协议。

8.一种无线远程虚拟测量的模糊控制装置，其特征在于，该装置是嵌入式系统通过连接的外部无线网络与控制中心虚拟仪器无线连接；

所述嵌入式系统，是用于完成对监测对象状态参数的数据采集、预处理，并将数据发送至控制中心，进行数据交换等功能的计算机系统，包括微处理器模块、存储器模块、输入输出模块、数据采集模块、指令执行模块以及无线网卡模块，其中前3个模块是基本模块，普通的商业嵌入式系统都满足要求，后3者是针对具体应用而加入的外设模块；

所述控制中心虚拟仪器，用于建立接收嵌入式系统发送对监测对象状态参数的处理数据(设备状态数据)、模糊控制系统采用模糊控制算法得到控制指令并发送、以及人机交互界面的虚拟仪器开发平台；实现了TCP/IP和UDP等网络通信协议，可以很方便地使用这些协议进行数据通信；所述虚拟仪器开发平台包括美国NI公司的LabVIEW和HP公司的VEE。

9.根据权利要求8所述无线远程虚拟测量的模糊控制装置，其特征在于，所述数据采集模块包括传感器模块、信号调理模块和A/D转换模块；其中传感器模块对实际测量对象进行数据采集，信号调理模块根据信号进行相应的去噪、滤波等处理，A/D转换模块将传感器采集的模拟信号转换成数字信号。

10.根据权利要求8所述无线远程虚拟测量的模糊控制装置，其特征在于，所述虚拟仪器平台需要自行编写代码实现模糊控制算法，或利用Matlab软件提供的模糊控制工具箱，通过提供的编程接口，调用Matlab中的模糊控制程序，实现模糊控制算法。

11.根据权利要求8所述无线远程虚拟测量的模糊控制装置，其特征在于，所述模糊控制系统包括将嵌入式系统的测量信息经过模糊器模糊化、利用知识库的模糊集、模糊算子及模糊规则和运算法则进行推理运算，得到控制指令，通过反模糊器将推理机制得到的模糊控制量转化为一个清晰、确定的输出控制量。