Luận Văn 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 TTLRS-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