第二章模糊控制-模糊控制器MATLAB仿真要点分析.pptVIP

利用MATLAB设计模糊控制器 　模糊逻辑工具箱5个主要GUI工具的功能如下： 　　　FIS编辑器：处理系统的主级问题，如多少个输入和输出量，名称是什么等。 　　　隶属函数编辑器：定义与每个变量关联的隶属函数的形状与输入论域范围。 　　　模糊规则编辑器：编辑规则列表，定义系统的行为。 　　　模糊规则观察器和输出曲面观察器：观察（但不能编辑）模糊推理系统。模糊规则观察器是基于MATLAB模糊推理的图形显示，当它用于调试时，可显示哪条规则正在运作，或各隶属函数的形状怎样影响结果等。输出曲面观察器用于显示输出对任何一个或两个输入的依赖性，即它为系统产生且绘制一个输出曲面。 　设计一模糊控制器。 步骤 1. 确定e，ec和u的论域 2. e，ec和u语言变量的选取 3. 规则的制定 4. 推理方法的确定 1、根据系统实际情况，选择e，ec和u的论域 　　e range : [-1 1]　模糊论域[-6 6] 　　ec range: [-0.1 0.1]　模糊论域[-3 3] 　　u range: [0 2]　模糊论域[-6 6] 2、 量化因子及比例因子计算 6、模糊控制系统仿真框图 设计一模糊控制器，查看其阶跃响应。 步骤 1. 确定e，de和u的论域 2. e，de和u语言变量的选取 3. 规则的制定 4. 推理方法的确定 1. 根据系统实际情况，选择e，de和u的论域 e range : [-1 1] de range: [-0.1 0.1] u range: [0 2] 2. e，de和u语言变量的选取 e 8个：NB,NM,NS,NZ,PZ,PS,PM,PB de 7个：NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB U 7个：NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB 4. 隐含和推理方法的制定 隐含采用 ‘mamdani’方法: ‘max-min‘ 推理方法， 即 ‘min‘ 方法 去模糊方法：重心法。 选择隶属函数的形式：三角型 模糊控制系统仿真框图 7、仿真结果 假定被控对象的传递函数为： 利用MATLAB的Toolbox工具 3.模糊规则确定 0.1 1 -0.1 -1 0 2 也可以用viewsurf菜单命令看模糊控制器的输出量 * * 合肥学院自动化专业计算机控制技术讲义　　　　　　　　　4.7 模糊控制技术 第二章 模糊控制 ——模糊控制器MATLAB仿真 Fuzzy工具箱 　　在MATLAB workspace中输入“fuzzy”后回车，即可进入模糊逻辑工具箱，进行模糊控制器的设计。模糊逻辑工具箱有5个主要的GUI（图形用户界面）可用来建立、编辑和观察模糊推理系统，包含3个编辑器(Editor)，即模糊推理系统（FIS）编辑器、隶属函数(MF)编辑器、模糊规则(Rule)编辑器；2个观察器(Viewer)，即模糊规则观察器和输出曲面(Surface)观察器。 FIS编辑器 隶属函数编辑器 模糊规则编辑器 模糊规则观察器 输出曲面观察器 模糊控制系统的设计与仿真 调入并摆好各个模块的位置 液位模糊控制系统仿真模型图 在Comparision屏幕上出现信号源输出的方波经过模糊控制系统前（黄色）后（红）的两条波形曲线，如图5-85所示 MATLAB中的模糊模型仿真示例列表 水位PID控制系统的方波及其响应曲线 假定被控对象的传递函数为： 利用MATLAB的Fuzzy工具箱 3、 E，Eｃ和U语言变量的选取 　　E 7个：NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB 　　 Eｃ7个：NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB 　　U 7个：NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB 4、隶属函数确定 　 e，ec采用gaussmf型，u采用trimf型。如图所示。 5、模糊规则确定 NB NB NB NB NM ZO ZO PB NB NB NB NB NM ZO ZO PM NM NM NM NM ZO PS PS PS NM NM NS ZO PS PM PM ZO NS NS ZO PM PM PM PM NS ZO ZO PM PB PB PB PB NM ZO ZO PM PB PB PB PB NB PB PM PS ZO NS NM NB EC E