塑料包裝機在工作時，封口溫度的高低會直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，溫度過高或過低，都會造成產(chǎn)品的缺陷，影響產(chǎn)品的美觀。所以在包裝機中，對封口的溫度控制是十分重要的。我們在研制包裝機控制的過程中，使用單片機對塑料包裝機封口溫度進行單獨控制，為達到較好的控溫效果，采用了模糊控制方法。經(jīng)試驗，系統(tǒng)具有控溫精度高、控溫平穩(wěn)的特點，取得了較好的控制效果。

　　系統(tǒng)的構(gòu)成

　　系統(tǒng)的整個裝置由電偶測溫部分,模糊控制部分,輸出控制部分及單片機系統(tǒng)四個部分組成,圖中單片機采用Atmelr AT89C51,它有4K的FLASH程序存儲器、128字節(jié)的RAM,32根I/O口線、2個16位定時器和一個全雙工的串行口。具有較強的指令系統(tǒng)，并有較好的開發(fā)工具的支持，足以完成對包裝機的封口溫度的控制任務(wù)。該控制采用熱電偶作為溫度測量的傳感器，測得的溫度參數(shù)經(jīng)處理后作為模糊控制的輸入量，用模糊算法得到輸出的控制量，用于控制封口加熱裝置的加熱功率來實現(xiàn)溫度的控制。

　　溫度的精確測量

　　在包裝機的溫度控制中，采用熱電偶作為測量溫度傳感器。熱電偶具有結(jié)構(gòu)簡單，測溫范圍大，響應(yīng)快的特點，所以得到廣泛的應(yīng)用。但熱電偶也存在輸出非線性，所測的溫度與熱電偶的冷端溫度有關(guān)等不足之處。

　　溫度的測量由多路開關(guān)、小信號儀用放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和冷端測溫電路組成，如圖2所示。圖中A/D轉(zhuǎn)換電路使用具有多通道輸入的串行12位:A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543。儀用放大器選用高精度的AD620N。冷端溫度的測量采用AD590作為測量傳感器。

　　用這種方法測溫，可在較寬的溫度范圍內(nèi)得到精確的溫度測量結(jié)果。

　　模糊控制的基本結(jié)構(gòu)與算法

　　在測得精確的溫度值的同時，需要有好的控制算法完成對包裝機封口的溫度控制。在本裝置中，使用模糊控制的方法來進行控制。

　　1 模糊化

　　在本系統(tǒng)中，模糊化就是要把輸入變量的精確值離散化，變?yōu)樵O(shè)定的整數(shù)論域中的元素。將要求達到的設(shè)定溫度ts與通過熱電偶測得的溫度t的差值E作為模糊控制的一個輸入量U的變化率△E=dE/dt作為模糊控制的另一個輸入量，輸出量