淺談電冰箱模糊控制技術(shù)

湯澤容　吳敏

[摘要]電冰箱采用模糊控制技術(shù)可以方便地提高控制精度，配以電子溫度檢測，對壓縮機的工作狀態(tài)進行調(diào)節(jié)，達到精確控溫和節(jié)能的目的。

[關(guān)鍵詞]電冰箱 控制 模糊 系統(tǒng)

一、電冰箱模糊控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成

控制器的電路原理圖如圖1所示。

1.檢測電路構(gòu)成

電冰箱的檢測是影響電冰箱性能的主要因素，它包括被控溫度檢測、電源電壓檢測和門狀態(tài)檢測。

（1）溫度檢測。電冰箱的溫度檢測包括冷凍室、冷藏室、蒸發(fā)器和環(huán)境溫度測量。溫度傳感器采用精度高、性能可靠、壽命長、價格低廉的熱敏電阻，配3只電阻構(gòu)成如圖1所示的簡單測溫電路，由傳感器和電阻分壓構(gòu)成可靠的取樣信號，信號無需放大，直接送給單片機AID轉(zhuǎn)換接口，由軟件實現(xiàn)線性化和數(shù)字濾波。測溫精度在寬范圍內(nèi)：-50-50%，達到0.5℃。

（2）電冰箱斷電時間檢測。為了克服傳統(tǒng)的電子溫控冰箱的控制器重新上電，無論壓縮機斷電時間是否已超過5min，都需要再延遲5min后，才能啟動壓縮機的缺陷。根據(jù)電容充放電延遲的特性，通過單片機對上電瞬時電容上的電壓采集，就可確定電冰箱停電（壓縮機停機）是否已超過5min。

（3）電源電路與過欠壓檢測電源電路與過欠壓檢測電路由變壓器，整流、濾波電路、壓敏電阻、集成穩(wěn)壓器構(gòu)成。

（4）門狀態(tài)檢測

為了減少輸入線，簡化裝配工藝，多個門狀態(tài)開關(guān)共有一根輸入線，通過檢測I/O口狀態(tài)的電平變化，來判斷箱門的關(guān)閉。

2.電冰箱控制輸出電路。電冰箱控制電路包括壓縮機控制電路、電磁閥控制電路、電加熱絲控制電路、門燈控制電路，它們的結(jié)構(gòu)類似，通過單片機的輸出口驅(qū)動相應(yīng)的繼電器，控制不同的控制執(zhí)行部件。

3.模糊控制器。目前，電冰箱正向大容量、多門控?zé)o氟、準(zhǔn)確控溫、保鮮等方向發(fā)展。為了實現(xiàn)各室的準(zhǔn)確控溫，控制溫度的手段采用模糊控制技術(shù)控制壓縮機的開停、電磁閥的得失電和循環(huán)風(fēng)機的開停等。模糊控制器的設(shè)計包括：制冷的工作狀態(tài)、輸入變量的選擇、取值范圍的確定、輸入輸出變量隸屬度函數(shù)的類別、模糊推理規(guī)則和算法的確定等。

二、模糊控制系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件由主程序、中斷服務(wù)程序和多個子程序組成，主程序流程圖，包括初始化程序和主循環(huán)程序如圖2所示。壓縮機控制及保護子程序，如圖3