[发明专利]基于智能模糊控制的嵌入式称重系统

权利要求书

1.基于智能模糊控制的嵌入式称重系统，主要包括：给料机(1)、主输送机(2)、重量传感器(3)、速度传感器(4)、称重显示控制器(5)、上位计算机(6)、变频器(7)、配料皮带秤(11)和可编程控制器(30)，其特征是：称重显示控制器(5)通过导线分别与重量传感器(3)、速度传感器(4)、上位计算机(6)、变频器(7)和可编程控制器(30)相连，重量传感器(3)和速度传感器(4)分别通过导线与配料皮带秤(11)相连，配料皮带秤(11)通过导线与主输送机(2)相连，主输送机(2)还通过导线与可编程控制器(30)，给料机(1)通过导线与变频器(7)相连。

2.根据权利要求1所述的基于智能模糊控制的嵌入式称重系统，其特征是：称重显示控制器(5)主要包括：中央处理单元(8)、时钟芯片(9)、显示模块(10)、滤波放大处理模块(12)、整形单元(13)、通信处理模块(14)、A/D转换芯片(15)、电源模块(16)、键盘(27)、总线接口(28)，称重显示控制器(5)的硬件结构为：时钟芯片(9)、显示模块(10)、滤波放大处理模块(12)、整形单元(13)、通信处理模块(14)、A/D转换芯片(15)、电源模块(16)和键盘(27)一起并联接入中央处理单元(8)中，显示模块(10)和电源模块(16)相连，总线接口(28)与通信处理模块(14)相连；

称重显示控制器(5)的控制程序(20)的控制方法为：第一步，将重量传感器(3)送入的信号经过滤波放大处理模块(12)和A/D转换芯片(15)进行处理，同一时刻将速度传感器(4)送入的信号经过整形单元(13)进行处理后，送入中央处理单元(8)，中央处理单元(8)再调用称重算法内的计算方法计算得出此时刻的实时流量值和某段时间内累计流量值，中央处理单元(8)通过上位计算机(6)读入上一时刻模糊PID控制程序(17)的执行命令，将其作为此时刻流量给定值传送给模糊PID控制程序(17)，并通过显示模块(10)显示出来；第二步，将第一步得出的瞬时流量值和流量给定值，经过PID调节控制程序(17)后，通过A/D转换芯片(15)进行处理后发出执行命令；第三步，执行命令调整后经分三路输出，其中一路传送给上位计算机(6)，上位计算机(6)将其处理后输出新的流量给定值后，返回到称重显示控制器(5)中，第二路传送给变频器(7)，从而调节给料机(1)的运动，第三路传递给可编程控制器(30)，从而调节主输送机(2)的运动；第四步，重量传感器(3)测量给料机(1)新的数据，速度传感器(4)测量主输送机(2)新的数据，并将其送入中央处理单元(8)作为下一个流程的测量值。

上述的称重显示控制器(5)的控制程序(20)还包含配料皮带秤11空转时的定长重量清零程序26的方法：首先输入配料皮带的长度，再读入皮带速度的实时值，然后利用积分方法求得皮带运行长度，再判断皮带是否运行了一周，如果没有，就继续读入皮带速度的实时值，直到皮带运行了一周，然后重量调零，再对所有调零次数得到的重量值求均值，然后，一路输出，另一路再进入对时间清零，然后返回的继续测量皮带速度进行下一个周期清零计算。

3.根据权利要求2所述的基于智能模糊控制的嵌入式称重系统，其特征是：模糊PID控制程序(17)采用传统的PID调节控制程序(18)和模糊控制程序(19)并行使用；

其中模糊PID控制程序(17)的控制方法为：首先，接收到实时流量值和上位计算机(6)给予的上一时刻流量给定值时，再将实时流量值与上位计算机(6)给予的上一时刻流量给定值通过称重算法内的计算方法计算得出此时刻的流量偏差值，然后将流量偏差值与设定好的标准流量偏差值相比较，若流量偏差值小于或等于设定好的标准流量偏差值时，就按照传统的PID调节控制程序(18)得出执行命令，调整后输出；若流量偏差值大于设定好的标准流量偏差值时，就按照模糊控制程序(19)得出执行命令，调整后输出。

4.根据权利要求3所述的基于智能模糊控制的嵌入式称重系统，其特征是：模糊控制程序(19)的控制方法为：首先，读入此时刻的实时流量值和通过称重算法内的计算方法计算得出此时刻的流量变化率，经过模糊推理后，重新设定PID的参数p、i和d的数值，再经过新设定的参数p、i和d进行PID调节运算，得出此时刻的执行命令。