1. 研究目的与意义
1.1研究的背景
我国经济快速发展,但水质却不断恶化,尤其是对生活和饮用水污染尤为突出。随着中国人均经济水平的提高,净水机技术的成熟,净水机被越来越多的家庭所接受和使用。净水机具有多道工序来净化水资源,其中反渗透是较为新颖的技术工程,它大致原理是采用渗透压来分离水中的溶质以此来达到净化水资源的目的[1]。净水机的意义在于既能保证人们日常饮水的安全,让一些长期受到饮用水困扰的人群得到便利,又在水资源战略上取得了质的飞跃[2]。
而其中,净水机的核心就是流速控制。随着人们生活水平提高,多档即热型家用净水机的应用也越来越普遍,但是传统的控制流速的方法具有太多干扰因素,出现很多弊端,例如电机的输出功率损耗多、效率低,长期高负荷控制运转使得设备维养率高、寿命低,而且难以有效控制出水管的流速,也不能随时提供想要的水温。在这样的一个基础之上,对于如何更好的控制一些具有很大的复杂程度或者变化规则的水的流速的问题,有些专家对此提出用自适应模糊控制来解决这个问题[3],运用这样的方法,一方面既可以解决水的流速可能造成的各种不确定的因素,又可以保证系统的稳定性。在不同的自动控制领域,被控对象的影响因素不同,这就对控制系统的自适应能力有很高的要求。对于流速控制系统来说,采用传统的控制方法以及现代控制理论都难得达到理想的控制效果,而自适应模糊控制是以数据信息为重要组成部分来分析被控对象,更能满足实际需求[4]。因此在流速控制系统中选用自适应模糊控制比其他控制方法更智能高效、更简捷。
2. 研究内容和预期目标
2.1研究内容
1、查阅相应的自适应模糊控制资料。
2、采用stm32处理器和流量传感器、流量调节阀构建一个水流速控制硬件测量环境。
3. 研究的方法与步骤
3.1拟采用的研究方法
首先我们需要确立系统整体的设计方案,它包括系统软件与硬件的设计。其中硬件设计部分包括单片机处理模块这一核心部分,结合流量传感器,流量调节阀,步进电机设计一套净水机出水管道流速控制系统。软件设计部分包括单片机控制程序以及将自适应模糊控制算法应用于净水机流速控制中。系统总体的结构框图如图1.
4. 参考文献
[1]秦学伟.基于物联网的水质实时在线监测系统设计与实现[d].聊城大学,2017.
[2]马国成,海正虎,马富山,杨小虎,何勇,田军.基于arduino控制器的点滴流速监测及报警系统研究[j].中国高新技术企业,2017(01):5-6.
5. 计划与进度安排
指导教师意见:
