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在傳統(tǒng)式的操縱行業(yè)里，自動控制系統(tǒng)動態(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，針對繁雜的系統(tǒng)軟件，因為自變量過多，通常無法恰當(dāng)?shù)財⑹鱿到y(tǒng)軟件的動態(tài)全過程，因此技術(shù)工程師便運用各種各樣方式來簡單化系統(tǒng)軟件動態(tài)全過程，以達(dá)到操縱的目地，但卻不盡理想化。換句話說，傳統(tǒng)式的控制理論針對明確系統(tǒng)軟件有強勁有力的控制力，但針對過度繁雜或無法精準(zhǔn)敘述的系統(tǒng)軟件，則看起來束手無策了。因而便試著著以模糊數(shù)學(xué)來解決這種操縱難題。
動態(tài)稱重即對非靜止不動情況(線形健身運動或震動情況具備瞬時速度)的物件開展稱重；規(guī)定在短期內(nèi)內(nèi)開展迅速精確測量，即精確測量的容許時間低于秤重儀器設(shè)備的控制精度時間。動態(tài)秤重全過程中原材料的轉(zhuǎn)變造成的沖擊性、震動和各種各樣影響的危害，使精密度無法確保。為做到迅速、持續(xù)、精確稱重的結(jié)果，并獲得精確測量的恒定標(biāo)值，就務(wù)必對重量傳感器、信號分析和數(shù)據(jù)信息釆集系統(tǒng)軟件構(gòu)成的動態(tài)稱重系統(tǒng)開展恰當(dāng)?shù)臄⑹龊推饰?；為降低動態(tài)秤重的計量檢定出現(xiàn)偏差的原因，須開展動態(tài)賠償。擁有這種優(yōu)化算法，使動態(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)場可編程控制器門陣列(FieldProgrammingGateArray,FPGA)的動態(tài)秤重模糊控制器，它是智能化控制系統(tǒng)與硬件開發(fā)技術(shù)性的綜合性，伴隨著EDA技術(shù)性的發(fā)展趨勢，F(xiàn)PGA獲得了愈來愈普遍的運用，F(xiàn)PGA以其功能齊全、開發(fā)設(shè)計全過程項目投資少、周期時間短、可不斷改動，使系統(tǒng)軟件的硬件配置作用可被程序編寫和重配備，實用性強、安全性好、開發(fā)環(huán)境功能齊全，變成硬件開發(fā)的優(yōu)選計劃方案之一。應(yīng)用這類方式能夠在一片F(xiàn)PGA處理芯片上開展硬件軟件協(xié)同管理，因為具備設(shè)計方案周期時間短，片內(nèi)資源豐富多彩，可無限次載入等特性，很合適對實際的每日任務(wù)開展全硬件開發(fā)。FPGA系統(tǒng)架構(gòu)一般由相對性簡易的邏輯性模塊列陣和很多的存儲器構(gòu)成，尤其適用并行處理計算的完成，將模糊控制器在FPGA上完成具備較強的實際意義。
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展包裝，不僅高效率低，并且計量檢定精密度低。定量稱重控制器不僅考慮很高的計量檢定精密度（計量檢定出現(xiàn)偏差的原因不超±0.2%）,并且具備較強的可靠性。
定量稱重全過程中的基本矛盾：電子器件定量稱重全過程是一個動態(tài)全過程，而要精確計量檢定原材料的凈重使其盡可能貼近指標(biāo)值，就必須使動態(tài)全過程向靜態(tài)數(shù)據(jù)或平穩(wěn)趨于，因此，在設(shè)計產(chǎn)品時，從電氣控制系統(tǒng)及機械系統(tǒng)等層面都將計量檢定全過程分成兩個階段，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量檢定精密度不容易確保危害計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，找不著一個不錯的數(shù)學(xué)分析模型來執(zhí)行操縱。為了更好地使包裝全過程既速度更快又高精度，釆用模糊控制對其投料全過程開展操縱，以提升 秤重全過程投料速率和精密度，改進自動控制系統(tǒng)的可靠性和可預(yù)測性⑸。
模糊控制有下列的優(yōu)勢：
1.模糊控制是一種根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的操縱，它立即釆用語言型操縱標(biāo)準(zhǔn)，立足點是當(dāng)場實際操作工作人員的操縱工作經(jīng)驗或有關(guān)權(quán)威專家的專業(yè)知識，在設(shè)計方案中不用創(chuàng)建被測目標(biāo)的精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)分析模型，因此促使操縱原理和對策便于接納與了解，設(shè)計方案簡易，便于運用。
2.由工業(yè)生產(chǎn)全過程的判定了解考慮，較為非常容易創(chuàng)建語言操縱標(biāo)準(zhǔn)，因此模糊控制對這些數(shù)學(xué)分析模型無法獲得，動態(tài)特點不容易把握或轉(zhuǎn)變十分明顯的目標(biāo)十分可用。
3.根據(jù)實體模型的控制系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設(shè)計方式，因為立足點和性能參數(shù)的不一樣，非常容易造成 很大差別；但一個系統(tǒng)語言操縱標(biāo)準(zhǔn)卻具備相對性的自覺性，運用這種操縱規(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)啟迪兩性知識及語言管理決策標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計方案的，這有益于仿真模擬人工干預(yù)的全過程和方式，提高自動控制系統(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，影響和主要參數(shù)轉(zhuǎn)變對操縱實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個優(yōu)勢：
第一，模糊控制在很多運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；
第二，模糊控制可以不需被測目標(biāo)的數(shù)學(xué)分析模型就可以完成不錯的操縱，這是由于被測目標(biāo)的動態(tài)特點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，模糊邏輯可使計算機仿真人的判斷力，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)計方案關(guān)鍵釆用單片機設(shè)計，單片機設(shè)計不僅要進行髙速的數(shù)據(jù)信息釆集，并且也要對收集的數(shù)據(jù)信息開展解決，傳出相對的操縱指令tl01o盡管能夠運用可編程邏輯元器件進行髙速的數(shù)據(jù)信息釆集，可是，因為它的速率比較有限，另外進行通信作用和模糊控制優(yōu)化算法對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，針對收集到的數(shù)據(jù)信息開展解決，并傳出相對的控制代碼，徹底是根據(jù)軟件系統(tǒng)來操縱，速率會比硬件配置化后的控制系統(tǒng)低。另一方面，單獨ARMCPU缺乏并行計算很多數(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遭受一定限定。進而危害系統(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)展趨勢和半導(dǎo)體材料加工工藝技術(shù)實力的持續(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)計方法。因為單獨單晶硅片中已能集成化上億次晶體三極管，進而可以將由很多IC構(gòu)成的電子器件運用信息系統(tǒng)集成到一個單晶硅片上，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)計方案緊密聯(lián)系，在一片或數(shù)片片式上進行全部復(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)展趨勢到現(xiàn)在的數(shù)十萬，乃至數(shù)千萬門。它是由可編程邏輯元器件(ProgrammableLogicDevice,PLD)發(fā)展趨勢而成的，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)十個發(fā)展趨勢高于一切一百多個，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)計方案，它不僅可以用硬件配置完成以往只有根據(jù)手機軟件完成一些的優(yōu)化算法，提升 了計算響應(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，研制開發(fā)運用模糊控制基本原理的對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)計方案。Altera企業(yè)出示了一整套對于NiosII軟核的SOPC開發(fā)環(huán)境，輕輕松松完成從最底層的硬件開發(fā)到頂層的開發(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，這兒將改進的模糊控制優(yōu)化算法硬化，可合理的改進系統(tǒng)軟件特性，提升精密度。

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