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在傳統(tǒng)式的操縱行業(yè)里，自動(dòng)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)方式的精準(zhǔn)是否是危害操縱好壞的最關(guān)鍵要素，系統(tǒng)軟件動(dòng)態(tài)的信息內(nèi)容越詳盡，則越能做到精準(zhǔn)操縱的目地。殊不知，針對(duì)繁雜的系統(tǒng)軟件，因?yàn)樽宰兞窟^(guò)多，通常無(wú)法恰當(dāng)?shù)財(cái)⑹鱿到y(tǒng)軟件的動(dòng)態(tài)全過(guò)程，因此技術(shù)工程師便運(yùn)用各種各樣方式來(lái)簡(jiǎn)單化系統(tǒng)軟件動(dòng)態(tài)全過(guò)程，以達(dá)到操縱的目地，但卻不盡理想化。換句話說(shuō)，傳統(tǒng)式的控制理論針對(duì)明確系統(tǒng)軟件有強(qiáng)勁有力的控制力，但針對(duì)過(guò)度繁雜或無(wú)法精準(zhǔn)敘述的系統(tǒng)軟件，則看起來(lái)束手無(wú)策了。因而便試著著以模糊數(shù)學(xué)來(lái)解決這種操縱難題。
動(dòng)態(tài)稱重即對(duì)非靜止不動(dòng)情況(線形健身運(yùn)動(dòng)或震動(dòng)情況具備瞬時(shí)速度)的物件開(kāi)展稱重；規(guī)定在短期內(nèi)內(nèi)開(kāi)展迅速精確測(cè)量，即精確測(cè)量的容許時(shí)間低于秤重儀器設(shè)備的控制精度時(shí)間。動(dòng)態(tài)秤重全過(guò)程中原材料的轉(zhuǎn)變?cè)斐傻臎_擊性、震動(dòng)和各種各樣影響的危害，使精密度無(wú)法確保。為做到迅速、持續(xù)、精確稱重的結(jié)果，并獲得精確測(cè)量的恒定標(biāo)值，就務(wù)必對(duì)重量傳感器、信號(hào)分析和數(shù)據(jù)信息釆集系統(tǒng)軟件構(gòu)成的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)開(kāi)展恰當(dāng)?shù)臄⑹龊推饰?；為降低?dòng)態(tài)秤重的計(jì)量檢定出現(xiàn)偏差的原因，須開(kāi)展動(dòng)態(tài)賠償。擁有這種優(yōu)化算法，使動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)軟件的稱重速率更快、精密度高些。
本課題研究所科學(xué)研究的是根據(jù)當(dāng)場(chǎng)可編程控制器門陣列(FieldProgrammingGateArray,FPGA)的動(dòng)態(tài)秤重模糊控制器，它是智能化控制系統(tǒng)與硬件開(kāi)發(fā)技術(shù)性的綜合性，伴隨著EDA技術(shù)性的發(fā)展趨勢(shì)，F(xiàn)PGA獲得了愈來(lái)愈普遍的運(yùn)用，F(xiàn)PGA以其功能齊全、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)全過(guò)程項(xiàng)目投資少、周期時(shí)間短、可不斷改動(dòng)，使系統(tǒng)軟件的硬件配置作用可被程序編寫和重配備，實(shí)用性強(qiáng)、安全性好、開(kāi)發(fā)環(huán)境功能齊全，變成硬件開(kāi)發(fā)的優(yōu)選計(jì)劃方案之一。應(yīng)用這類方式能夠在一片F(xiàn)PGA處理芯片上開(kāi)展硬件軟件協(xié)同管理，因?yàn)榫邆湓O(shè)計(jì)方案周期時(shí)間短，片內(nèi)資源豐富多彩，可無(wú)限次載入等特性，很合適對(duì)實(shí)際的每日任務(wù)開(kāi)展全硬件開(kāi)發(fā)。FPGA系統(tǒng)架構(gòu)一般由相對(duì)性簡(jiǎn)易的邏輯性模塊列陣和很多的存儲(chǔ)器構(gòu)成，尤其適用并行處理計(jì)算的完成，將模糊控制器在FPGA上完成具備較強(qiáng)的實(shí)際意義。
在工業(yè)化生產(chǎn)中，定量包裝的商品關(guān)鍵區(qū)劃為三種種類：顆粒、粉末狀、液體。傳統(tǒng)式的定量包裝釆用人力開(kāi)展包裝，不僅高效率低，并且計(jì)量檢定精密度低。定量稱重控制器不僅考慮很高的計(jì)量檢定精密度（計(jì)量檢定出現(xiàn)偏差的原因不超±0.2%）,并且具備較強(qiáng)的可靠性。
定量稱重全過(guò)程中的基本矛盾：電子器件定量稱重全過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)全過(guò)程，而要精確計(jì)量檢定原材料的凈重使其盡可能貼近指標(biāo)值，就必須使動(dòng)態(tài)全過(guò)程向靜態(tài)數(shù)據(jù)或平穩(wěn)趨于，因此，在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，從電氣控制系統(tǒng)及機(jī)械系統(tǒng)等層面都將計(jì)量檢定全過(guò)程分成兩個(gè)階段，即粗上料和細(xì)上料環(huán)節(jié)。前面一種確保稱重速率，后面一種確保稱重精密度。那樣還是造成二種狀況：一是確保計(jì)量檢定精密度但稱重速率不高，或者有較高的稱重速率而計(jì)量檢定精密度不容易確保危害計(jì)量檢定精密度和速率的要素較多，如物理性能、電子控制系統(tǒng)、原材料本身的物理學(xué)特性、原材料的料位及綜合性要素等，找不著一個(gè)不錯(cuò)的數(shù)學(xué)分析模型來(lái)執(zhí)行操縱。為了更好地使包裝全過(guò)程既速度更快又高精度，釆用模糊控制對(duì)其投料全過(guò)程開(kāi)展操縱，以提升 秤重全過(guò)程投料速率和精密度，改進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性和可預(yù)測(cè)性⑸。
模糊控制有下列的優(yōu)勢(shì)：
1.模糊控制是一種根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的操縱，它立即釆用語(yǔ)言型操縱標(biāo)準(zhǔn)，立足點(diǎn)是當(dāng)場(chǎng)實(shí)際操作工作人員的操縱工作經(jīng)驗(yàn)或有關(guān)權(quán)威專家的專業(yè)知識(shí)，在設(shè)計(jì)方案中不用創(chuàng)建被測(cè)目標(biāo)的精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)分析模型，因此促使操縱原理和對(duì)策便于接納與了解，設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)易，便于運(yùn)用。
2.由工業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程的判定了解考慮，較為非常容易創(chuàng)建語(yǔ)言操縱標(biāo)準(zhǔn)，因此模糊控制對(duì)這些數(shù)學(xué)分析模型無(wú)法獲得，動(dòng)態(tài)特點(diǎn)不容易把握或轉(zhuǎn)變十分明顯的目標(biāo)十分可用。
3.根據(jù)實(shí)體模型的控制系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，因?yàn)榱⒆泓c(diǎn)和性能參數(shù)的不一樣，非常容易造成 很大差別；但一個(gè)系統(tǒng)語(yǔ)言操縱標(biāo)準(zhǔn)卻具備相對(duì)性的自覺(jué)性，運(yùn)用這種操縱規(guī)律間的模糊不清聯(lián)接，非常容易尋找最合適的的挑選，使操縱實(shí)際效果好于基本控制板。
4.模糊控制是根據(jù)啟迪兩性知識(shí)及語(yǔ)言管理決策標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案的，這有益于仿真模擬人工干預(yù)的全過(guò)程和方式，提高自動(dòng)控制系統(tǒng)的適應(yīng)力，使之具備一定的智能化水準(zhǔn)。
5.模糊控制系統(tǒng)軟件的魯棒性強(qiáng)，影響和主要參數(shù)轉(zhuǎn)變對(duì)操縱實(shí)際效果的危害被大大的減弱，特別是在合適于離散系統(tǒng)、時(shí)變及純落后系統(tǒng)軟件的操縱⑹。
除此，模糊控制也有較為突岀的2個(gè)優(yōu)勢(shì)：
第一，模糊控制在很多運(yùn)用中能夠合理且方便快捷地完成人的控制方法和工作經(jīng)驗(yàn)；
第二，模糊控制可以不需被測(cè)目標(biāo)的數(shù)學(xué)分析模型就可以完成不錯(cuò)的操縱，這是由于被測(cè)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)已暗含在模糊控制器輸入、輸出模糊集及模糊不清標(biāo)準(zhǔn)中'頑。
由于模糊控制的與眾不同優(yōu)勢(shì)，模糊邏輯可使計(jì)算機(jī)仿真人的判斷力，并根據(jù)不準(zhǔn)確信息內(nèi)容作出決策，這將是下一代工廠自動(dòng)化系統(tǒng)軟件的基本⑼。
如今定量模糊控制稱重控制器設(shè)計(jì)方案關(guān)鍵釆用單片機(jī)設(shè)計(jì)，單片機(jī)設(shè)計(jì)不僅要進(jìn)行髙速的數(shù)據(jù)信息釆集，并且也要對(duì)收集的數(shù)據(jù)信息開(kāi)展解決，傳出相對(duì)的操縱指令tl01o盡管能夠運(yùn)用可編程邏輯元器件進(jìn)行髙速的數(shù)據(jù)信息釆集，可是，因?yàn)樗乃俾时容^有限，另外進(jìn)行通信作用和模糊控制優(yōu)化算法對(duì)速率有非常大的限定。而根據(jù)ARM的模糊控制稱重控制器，一方面，針對(duì)收集到的數(shù)據(jù)信息開(kāi)展解決，并傳出相對(duì)的控制代碼，徹底是根據(jù)軟件系統(tǒng)來(lái)操縱，速率會(huì)比硬件配置化后的控制系統(tǒng)低。另一方面，單獨(dú)ARMCPU缺乏并行計(jì)算很多數(shù)據(jù)信息的工作能力。因此 整體上ARM模糊控制器速率上一定會(huì)遭受一定限定。進(jìn)而危害系統(tǒng)軟件的精密度。
自二十世紀(jì)末期至今，伴隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展趨勢(shì)和半導(dǎo)體材料加工工藝技術(shù)實(shí)力的持續(xù)提升 ，集成電路芯片(IntegratedCircuit,IC)的處理速度擁有非常大的提升 ，出現(xiàn)了一些新的設(shè)計(jì)方法。因?yàn)閱为?dú)單晶硅片中已能集成化上億次晶體三極管，進(jìn)而可以將由很多IC構(gòu)成的電子器件運(yùn)用信息系統(tǒng)集成到一個(gè)單晶硅片上，組成上面系統(tǒng)軟件(SystemOnChip,SOC)或系統(tǒng)軟件處理芯片"吒SOC把系統(tǒng)軟件的解決體制，實(shí)體模型優(yōu)化算法，處理芯片構(gòu)造，核心層電源電路及元器件的設(shè)計(jì)方案緊密聯(lián)系，在一片或數(shù)片片式上進(jìn)行全部復(fù)雜系統(tǒng)的作用。
二十世紀(jì)90年代，出現(xiàn)了處理速度很高的FPGAo它的片式處理速度由原先的千余門，發(fā)展趨勢(shì)到現(xiàn)在的數(shù)十萬(wàn)，乃至數(shù)千萬(wàn)門。它是由可編程邏輯元器件(ProgrammableLogicDevice,PLD)發(fā)展趨勢(shì)而成的，伴隨著集成電路芯片處理速度的快速提升 ，處理芯片的I/O口也由數(shù)十個(gè)發(fā)展趨勢(shì)高于一切一百多個(gè)，從原先只有完成可編程邏輯，到現(xiàn)在能夠完成全部可編程控制器系統(tǒng)軟件。因而，徹底有可能將一個(gè)電子器件信息系統(tǒng)集成到一片F(xiàn)PGA中，即組成上面可編程控制器系統(tǒng)軟件。它根據(jù)專利權(quán)(IntellectualProperty,IP)核設(shè)計(jì)方案，它不僅可以用硬件配置完成以往只有根據(jù)手機(jī)軟件完成一些的優(yōu)化算法，提升 了計(jì)算響應(yīng)速度；并且能夠和微控制器核等IP組成全部系統(tǒng)軟件。
本課題研究的目地是釆用Altera企業(yè)的CycloneII系列產(chǎn)品FPGA處理芯片，研制開(kāi)發(fā)運(yùn)用模糊控制基本原理的對(duì)于粉狀商品的定量稱重控制器，它根據(jù)NiosII核心構(gòu)造，NiosIICPU專業(yè)承擔(dān)髙速的數(shù)據(jù)信息釆集及解決，使其自身能立即傳出由粗給預(yù)料到細(xì)給了解終止給料的命令。NiosII軟核是一個(gè)32位系統(tǒng)RISC內(nèi)嵌式CPU，特性超出200MIP,在特性上NiosII足夠考慮當(dāng)今的內(nèi)嵌式商品的設(shè)計(jì)方案。Altera企業(yè)出示了一整套對(duì)于NiosII軟核的SOPC開(kāi)發(fā)環(huán)境，輕輕松松完成從最底層的硬件開(kāi)發(fā)到頂層的開(kāi)發(fā)軟件，可以完成商品的特性，控制成本[12>,3>141o在秤重操縱上，這兒將改進(jìn)的模糊控制優(yōu)化算法硬化，可合理的改進(jìn)系統(tǒng)軟件特性，提升精密度。

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