模糊控制原理.pptVIP

5.2利用模糊逻辑工具箱函数建立模糊推理系统5.3模糊推理系统的图形用户界面在命令窗口中键入fuzzy5.4基于模糊工具箱函数的模糊控制系统仿真见《基于Matlab的系统分析与设计——模糊控制》P73页Help-Contents-FuzzyLogicToolbox-FunctionsbyCategoryContents-FuzzyLogicToolbox-Tutorial-Workingfrom……第58页，共85页，星期日，2025年，2月5日5.5基于Simulink的模糊控制系统仿真1．C-FC系统仿真例：Sltankrule和sltank先在Matlab中建立模糊推理系统，在Simulink中，用FuzzyLogicController或FuzzyLogicControllerwithRuleviewer模块调用该推理系统，与比例因子结合，构成模糊控制器。2.D-FC系统仿真在Matlab中建立模糊推理系统，计算出查询表，在Simulink中，用二维表格Look-UpTable（2-D）存放查询表。第59页，共85页，星期日，2025年，2月5日思考与讨论离开Matlab环境，采用C、Fortran、汇编等语言，如何自己编程实现C-FC和D-FC控制？第60页，共85页，星期日，2025年，2月5日4．建立模糊控制规则的基本思路被控对象为正作用过程，被控量随控制量的增大而增大；被控对象为反作用过程，被控量随控制量的增大而减小。首先，考虑误差E（给定与实际值之差）为正的情况。①误差E为正大当误差变化EC为正时，这时误差有增大的趋势，为尽快消除已有的正大误差并抑制误差变大，控制量的变化取负大；（反作用过程）第26页，共85页，星期日，2025年，2月5日4．建立模糊控制规则的基本思路①误差E为正大当误差变化为负时，系统本身已有减少误差的趋势，所以为了尽快消除误差且又不超调，应取较小的控制量。若误差变化为负小时，控制量的变化取负中；若误差变化负大或负中，控制量不宜增加，否则造成超调会产生负误差，这时控制量的变化取为零等级。②误差为正中控制量的变化应尽快消除误差，基于这种原则，控制量的变化取为同误差为正大时相同。第27页，共85页，星期日，2025年，2月5日③误差为正小系统接近稳态，若误差变化为正时，选取控制量变化为负中，以抑制误差向正方向变化；若误差变化为负时，系统本身有消除正小误差的趋势，选取控制量变化为正小即可。其次，误差为负与误差为正时类同，相应的符号都要变化。4．建立模糊控制规则的基本思路总之，取控制量变化的原则是：当误差较大或大时，选择控制量以尽快消除误差为主；而当误差较小时，选择控制量要注意防止超调，以保证系统的稳定性为主要出发点。第28页，共85页，星期日，2025年，2月5日3.2.5模糊推理FuzzyInference给定规则集规则1：若x为A1andy为B1，则z为C1规则2：若x为A2andy为B2，则z为C2规则n：若x为Anandy为Bn，则z为Cn其中，x?X，y?Y，z?Z，语言变量x的模糊集为A1~An，语言变量y的模糊集为B1~Bn，语言变量z的模糊集为C1~Cn。无论连续还是离散论域，模糊推理都有下述三个规律。第29页，共85页，星期日，2025年，2月5日模糊推理规律其中，Ri是第i条规则的模糊关系，R是n条规则全体构成的模糊关系。规律一○为合成算子。A′×B′为两个模糊集合的直积。规律三规律二其中Ai×Bi×Ci表示三个模糊集合的直积，是X×Y×Z上的模糊关系。第30页，共85页，星期日，2025年，2月5日模糊推理定理定理1（各规则分别推理）第31页，共85页，星期日，2025年，2月5日模糊推理定理定理2（各条件分别推理）第32页，共85页，星期日，2025年，2月5日模糊推理定理定理3（输入为模糊单点时的推理方法）输入为x=x0，y=y0αi称为规则i的激活度。x0，y0看作模糊单点，则有证明：重点第33页，共85页，星期日，2025年，2月5日由定理1知输入x=x0，y=y0时，上式可化简为因此第34页，共85页，星期日，2025年，2月5日两条规则时推理过程图示第35页，共85页，星期日，2025年，2月5日设计模糊控制器，即建立一个模糊推理系统，根据