模糊控制是一种按照人的思维方法进行控制的新型控制技术，它利用各种传感器对控制对象的当前状态进行检测以便做出正确的控制决策，实现期望的控制要求。模糊控制对于那些具有大滞后、非线性或难以建立数学模型的复杂系统更为适用。由于它具有结构简单、控制精度相对较高、动态性能好、对负载及参数变化不敏感等优点，因此，它在工业过程控制、家电、航空以及其它复杂系统等各个领域得到了广泛应用。
电冰箱在普通百姓家已得到普及，众所周知，电冰箱按其用途可分为：冷藏电冰箱、冷冻电冰箱和冷藏冷冻电冰箱。一般冷藏电冰箱的箱内温度控制在0～10℃的范围内，它既能在较低温度下保存食品，又不会冻坏食品。冷冻电冰箱的箱内温度控制在-6～-18℃之间，它用来冷冻食品，使食品能较长时间保存。电冰箱电器性能好坏的主要标志是温度控制精度和节能效果。在老式电冰箱中采用的是蒸汽压力式温度控制器。它可以根据冰箱内温度的高低，使感温管内的感温剂压力增大或降低，压迫感温腔体上的弹性膜片向左、右移动，使触点合上或断开就控制了压缩机的电机的启动与停止。这种控温装置控温误差在±2℃左右。在现代科学技术高速发展的今天，新产品不断出现，用电子测温元件和相应的控制电路取代原来的蒸汽压力式温控器是必然趋势。
随着人们社会生活水平的提高，电冰箱正向着大容量、多门和多功能方向发展。人们希望电冰箱要具有多样化的高质量储存功能，使用简单且具有优美的造型和小的噪音干扰。为实现这些功能常规的比例控制、PID控制和现代控制论方法都是基于被控对象数学模型的控制方法。要建立电冰箱工作过程的这些数学模型是相当的繁杂。因此用传统控制方法是难以实现。而应用模糊控制方法可以收到如下的效果：
（1）当冰箱内食品的温度升高时，控制系统能自动选择最优运行状态使食品温度迅速下降达到设定值为止。
（2）由电冰箱外的温度传感器和电冰箱的门开闭传感器测得的各种工作状况经模糊推理和模糊控制实现了冰箱运转状态的节能化。
（3）由冷藏室内的温度传感器随时反映室内温度进行调控，防止室内食品过冷。
（4）根据结霜情况和冰箱使用状态，采取了对食品影响尽量小的除霜操作。
1．电冰箱模糊控制器基本原理
在电冰箱的基本控制中采用模糊控制能提高对冰箱门开闭频繁所引起的扰动的适应能力，实现了温度控制的稳定性。
电冰箱控制器的一般操作过程分以下三步进行：对精确值的模糊化处理，模糊规则推理和模糊量向精确量的转化。以测温为例，当测温电路将测到的精确温度值送到控制板后，利用隶属函数分别求得温度和温度变化量的模糊子集。用这些等级数值和已经设定了的模糊推理规则，经过模糊推理得到电冰箱的冷藏室和冷冻室内食品温度及其分布，再经过模糊处理得到模糊决策，对压缩机的电机实行最优控制。当人们往冰箱内放入食品时，由于食品的状态发生变化，室内的温度分布将随之发生变化。根据测温传感器（热敏电阻或AD590）和测温电路的输出随时反映出室内温度的变化，推断出室内的食品温度。对于双输入、单输出的控制系统其模糊规则推理语句用如下语句“IF AAND B THEN C”来描述。对电冰箱而言，用中文也可以写成如下的句形：“如果食品热容量大且温度高，则传感器测得的温度也高，温度变化也大”；“如果食品热容量小且温度高，则传感器测得的温度先上升，然后下降”。
应用上述类似语句综合出模糊推理规则，以传感器测得的温度变化为条件，反向推断食品的状态。由于食品的温度是受箱内气温及开门次数影响的，所以应加入与箱外温度及开门频度等信息有关的温度补偿推理（模糊校正）。根据上述推理过程制定控制规则，最终对压缩机的电机实规模糊控制。
对于模糊量向精确量的转化通常可采用两种方法：选择隶属度最大的原则和加权平均判决原则。选用隶属度最大的原则实规模糊量到精确值的转化特点是计算简单，适合于计算机的实时处理，但转换结果所含的信息量少，因为放弃了其余隶属度较低的各点情况。
我们将各有关的控制规则合成一起，经大量的计算构成一个模糊控制表，将其放在计算机的存储器中，这样在温度控制过程中计算机将测温和变换得到的值直接按控制表中的行和列相比较后，马上求出控制量去控制压缩机电机的工作，就实现了模糊控制。
2．FC－1E型电冰箱模糊控制器
由北方工业大学模糊控制研究所研制的FC－1E型电冰箱模糊控制器的电路框图如附图所示。图中单片机采用MCS-51系列中的基本型8031芯片外加ROM和A／D转换器构成一个单片机，按单片机本身的需要配有时钟复位电路和电源电路。根据电冰箱功能的要求设计有数字显示电路，用数码显示冷藏室、冷冻室的温度。为了保证电冰箱在外加电压超出允许范围时不致损坏而设计有过压、欠压保护电路。对于控制所需要的各传感器测得的参数值均经相应的电路放大后送到A／D转换器，转换成单片机所需要的数据。按模糊控制算法和CPU运算后产生精确量的控制信号，此信号再经功率放大去驱动电冰箱压缩机的电机运转，从而实现调控或控制加热电阻丝的温度进行除霜操作。
3．模糊控制器软件
电冰箱模糊控制的软件由主程序和子程序组成。主程序完成接口初始化，设置工作状态，送各有关常数、送中断向量和随时转到各中断的子程序进行实时处理。子程序是按电冰箱功能的要求而设计成若干个，如：过压、欠压处理子程序，温度测定子程序，模糊控制算法子程序，数字显示子程序……等。
总之，电冰箱模糊控制器是由硬件和软件相互配合，协调工作才能实现人们期望的控制效果之目的。（邰克政）