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閉口閃電測試儀的摹擬扼制運用

閉口閃電測試儀的摹擬扼制運用組成。
　　系統由個人計算機（PC機），數據采集卡，信號調理電路，噴嘴等組成。系統結構圖如圖1所示。
　　PC機主頻為PⅢ1.7GHz，內存256Mb.數據采集卡使用美國國家儀器公司（NI）PCI-6024E型DAQ卡，是基于PCI總線的12位低價，多功能數據采集卡，*高采樣速率200kSa/s，16個單端模擬輸入（或8個差分模擬輸入），8個數字輸入/輸出，2個模擬輸出，2個20MHz，24位計數器/定時器。
　　傳感器使用了磁電式轉速傳感器，裝在位于曲軸上的"60-2-2"齒的傳感器輪。傳感器輪圓周上，有56個齒和2個2個齒的齒缺，齒缺相距180度，并作為確定曲軸位置的參考標記。主軸每轉一圈傳感器輸出60個電脈沖信號。
　　信號調理電路是自行設計的，由含比較器，施密特觸發(fā)器等器件組成，實現轉速信號的增益，濾波和整形，以及實現控制信號的隔離，放大以滿足噴嘴電磁閥工作要求（12V，30～40A）。
　　泵噴嘴內含噴嘴電磁閥（型號為N240），用以調節(jié)泵噴嘴的噴射始點和噴油量。PC機發(fā)出控制信號給噴嘴電磁閥后，電磁線圈將電磁閥針閥壓到閥座內，切斷至泵噴嘴單元高壓腔的通道，噴射循環(huán)開始。噴油量由電磁閥激活時間的長短決定。只要噴嘴電磁閥關閉，燃油即被噴射至燃燒室內。
　　閉口閃電測試儀的摹擬扼制運用設計。
　　利用圖形化的虛擬儀器軟件NI的LabVIEW7.0專業(yè)開發(fā)版和附帶的模糊邏輯工具包，FCT）編寫了模糊控制器的設計和系統用戶操作界面。
　　2.1模糊控制的構建與實現。
　　模糊控制是基于規(guī)則的一種智能控制，它不依賴于被控對象的**數學模型，特別適宜對具有多輸入-多輸出的強耦合性，參數的時變性和嚴重的非線性與不確定性的復雜系統或過程的控制，且控制方法簡單，實際效果好，近年來在各個工程領域得到了廣泛應用。經典的模糊控制器是以誤差和誤差變化量為輸入的二維結構形式，它和常規(guī)的PID調節(jié)器相比具有無須建立被控對象的數學模型，對被控對象的非線性和時變性具有一定的適應能力和魯棒性較好等特點。
　　模糊控制器的設計可以通過專用的模糊邏輯開發(fā)工具，但價格相對昂貴。而如果通過自行編程完成模糊控制器的設計，則開發(fā)時間較長且通用性較差。
　　NI提供了基于的FCT，通過它可以在Lab-VIEW環(huán)境下方便快速地實現基本模糊控制器的設計。
　　2.1.1LabVIEW和是一種基于數據流，多線程的圖形化編程語言-G語言。Lab-VIEW中的程序由前面板（用戶界面）和程序框圖組成，其后綴為。vi（含有虛擬儀器的意思），所以也稱為VI，每個VI可以作為子VI被調用。
　　的FCT用于設計和完成基于規(guī)則的模糊邏輯系統，主要應用領域為工業(yè)過程控制及專家決策，它主要由模糊邏輯控制器設計模塊以及三個不同功能的VI組成：模糊控制器VI（，模糊控制器載入VI和模糊控制測試VI。模塊通過點擊下拉式菜單……獲得，模塊操作界面菜單里面主要有模糊集合編輯器，模糊規(guī)則庫編輯器和輸入輸出性能測試器三個選擇。通過它們，用戶可以直觀方便地定義和修改模糊控制器的隸屬函數（三角型，梯形，Z型，S型或自定義），控制規(guī)則，解模糊方法（中位數法，*大隸屬度法和加權平均法），推理算法（推理方法為max-min合成法）相關參數，并對模糊控制器的輸入輸出性能進行初步檢驗和測試。*后，把設計好的模糊邏輯控制器模塊保存為。文件。
　是設計好的模糊控制器的載體，配合其它部分實現完整的功能。每個控制器輸入量*多可為4個，輸出量為1個，也可將多個控制器并聯，從而實現更多變量的輸入輸出。模糊控制器主要完成三方面功能，即將輸入量模糊化，進行模糊推理和反模糊化，因此FuzzyController.vi由Fuzzify.vi，Inferenz4.vi和Defuzy.vi三個子VI組成。
　　LoadFuzzyController.vi與FuzzyController.vi連續(xù)。通過它將存于。fc數據文件中的所有模糊控制器參數加載到模糊控制器VI中。
　　TestFuzzyControl.vi作為一個通用模糊控制器直接應用于控制的系統，并可用來測試所設計的模糊控制器的基本控制性能。
　　2.1.2閉口閃電測試儀的摹擬扼制運用。
　　在LabVIEW環(huán)境下，通過FCT設計完成的一個二維柴油機噴油量模糊控制器，如圖2所示。該模糊控制器用于控制噴油泵內的噴油量控制電磁閥，進而控制噴油量。其中輸入變量為轉速S和實際轉速S0之間的誤差E及轉速誤差的變化EC，輸出控制量為噴油量U.設計步驟為。
　　（1）在LabVIEW環(huán)境下運行FCT，打開FuzzyLogicControlDesign模塊，并通過具有交互式界面的FuzzySetEditor（如圖3）設計輸入，輸出變量的論域范圍及各個語言變量的隸屬函數形狀等參數。3個變量E，EC和U的隸屬函數取為三角形，論域均離散為[-6，-5，-4，-3，-2-1，0，1，2，3，4，5，6]13級，并分為負大NB，負小NS，零0，正小PS，正大PB等5個語言變量值?？梢钥吹?，通過該模糊集合編輯器可以直觀方便地進行各項參數的設計和修改。
　　（2）通過RulebaseEditor確定"IF……THEN……"形式的模糊控制規(guī)則，并選擇相應的推理算法和解模糊方法等。由該編輯器進行模糊控制規(guī)則的設計非常方便，它將輸入量的各語言變量自動匹配，而設計者只需通過交互式的圖形環(huán)境選擇相應的輸出語言變量，這就大大簡化了規(guī)則的設計和修改，另外，還可為每條規(guī)則選擇加權值，以便進行規(guī)則的優(yōu)化。本設計**有控制規(guī)則25條，每條規(guī)則的加權值都缺省為1，推理算法為max-min合成法，解模糊方法采用取*大隸屬度法。
　　（3）通過I-OCharacteristic（如圖5），對設計的模糊控制器輸出特性進行初步測試和分析，比如驗證控制規(guī)則是否完備，是否有規(guī)則沖突等，以對其進行必要的優(yōu)化和修改。
　?。?/span>4）將設計好的模糊控制器保存在一個后綴名為控制系統。
　?。?/span>5）在LabVIEW環(huán)境下設計相應的前面板用戶界面和后臺的程序框圖，并通過FuzzyController.vi和LoadFuzzyController.vi將設計好的模糊控制器融入程序框圖中（如圖6所示），配合程序的其他部分實現所要完成的功能。
　?。?/span>6）運行程序，根據LoadFuzzyController.vi彈出的對話框提示，加載FUELcontrol.fc文件。如程序運行出現問題，可以利用LabVIEW提供的數據探針，單步執(zhí)行，高亮顯示等工具進行檢查和調試；如模糊控制器的控制效果出現問題，則可返回（1）對其進行修改或優(yōu)化。
　　從以上步驟可以看出，通過LabVIEW及其模糊邏輯工具包提供的交互式的圖形編程環(huán)境，可以方便高效地進行基本模糊控制器的設計。
　　2.2閉口閃電測試儀的摹擬扼制運用。
　　用戶操作界面，含有主操作界面，數據存儲模塊，報表打印模塊和歷史回訪模塊組成。其中，主操作界面分為噴油量輸出和轉速反饋輸入兩個區(qū)，實現對轉速信號采集和噴油量控制輸出。
　　噴油量輸出區(qū)包括包括噴油量及其變化趨勢顯示，日期時間等顯示，刷新頻率，初始值等設置；轉速反饋輸入區(qū)控制部分包括曲軸轉速及其變化趨勢，超過極限亮燈顯示，設定值，控制開關，采樣率設置等。
　　當信號采集完成后，數據直接存入EXCEL，格式為時間，日期，轉速，噴油量等參數，并同時在數據旁邊描繪出散點圖。
　　3閉口閃電測試儀的摹擬扼制運用。
　　應用虛擬儀器技術，快速的設計了用于控制柴油機噴油量的模糊控制系統。
　　本文作者**點在于：系統硬件上，自主開發(fā)了信號調理模塊，采用了先進的泵噴嘴執(zhí)行機構，系統軟件上應用了虛擬儀器軟件LabVIEW及其FuzzyControlToolkit工具包，根據柴油機轉速的反饋信號，對噴油量進行模糊控制，*終達到穩(wěn)態(tài)的轉速穩(wěn)定。
　　系統應用反映了系統操作界面友好直觀方便，操作方便，擴展容易等特點。

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