洗衣機(jī)模糊控制matlab仿真

1、洗衣機(jī)模糊控制仿真1. 模糊控制背景1983年他又開始研究模1980年，Sugeno開創(chuàng)了日本的首次模糊應(yīng)用一一控制一家富士電子水凈化廠 糊機(jī)器人。隨著模糊控制技術(shù)的不斷發(fā)展，模糊控制逐漸被應(yīng)用到日用家電產(chǎn)品的控制，例如電飯鍋、照相機(jī)、吸 塵器、洗衣機(jī)等。2. 仿真目的本次仿真的主要目的是設(shè)計(jì)一個(gè)比較合理的洗衣機(jī)模糊控制器，它能夠根據(jù)被洗滌衣物的污泥多少和油 脂多少，綜合得到洗滌時(shí)間，從而達(dá)到最佳的洗滌效果。3. 仿真方法本次仿真借助 matlab中集成的模糊控制工具箱，使用圖形界面進(jìn)行模糊控制器的設(shè)計(jì)。最后隨意給定幾組輸入，得到輸出并作出簡(jiǎn)單分析。4. 模糊控制器的設(shè)計(jì)模糊控制器理論設(shè)計(jì)方法

2、 選擇合適的模糊控制器類型； 確定輸入輸岀變量的實(shí)際論域； 確定e, e, u的模糊集個(gè)數(shù)及各模糊集的隸屬度函數(shù)； 輸出隸屬度函數(shù)選為單點(diǎn)，可使解模糊簡(jiǎn)單； 設(shè)計(jì)模糊控制規(guī)則集； 選擇模糊推理方法； 解模糊方法。實(shí)際設(shè)計(jì)過程 模糊控制器類型：選用兩輸入單輸出模糊控制器，控制器輸入為衣物的污泥和油脂，輸出為洗滌時(shí)間。 確定輸入輸岀變量的實(shí)際論域：輸入為 Mud（污泥）和Grease （油脂），設(shè)置 Range=0 100（輸入變化范圍 為0,100）;輸岀為Time（洗滌時(shí)間），Range=0 60（輸岀變化范圍為0,60）。對(duì)應(yīng)matlab中模糊控制模塊： 確定模糊集個(gè)數(shù)及各模糊集的隸屬度函數(shù)

3、：將污泥分為3個(gè)模糊集：SD （污泥少）MD （污泥中）LD（污泥多）；將油脂分為三個(gè)模糊集：NG （油脂少）MG （油脂中）LG （油脂多）；將洗滌時(shí)間非為5個(gè)模糊集：VS（很短）S （短）M （中等）L （長(zhǎng)）VL （很長(zhǎng)）。輸入、輸出隸屬度函數(shù)都定為三角形隸屬函數(shù)。結(jié)合輸出隸屬度函數(shù)選為單點(diǎn)，可使解模糊簡(jiǎn)單；定義污 泥隸屬函數(shù)如下SD(x) (500< x< 5050(1000< x< 5050 v x< 100LD(X)(X50 V x< 100對(duì)應(yīng)matlab中隸屬度函數(shù)仿真圖如下： 由隸屬函數(shù)設(shè)置污泥的3個(gè)模糊集參數(shù)為In put1Name=&#

4、39;Mud'NumMFs=3MF1='SD':'trimf',-50 0 50 MF2='MD':'trimf',0 50 100 MF3='LD':'trimf',50 100 150 定義油脂隸屬函數(shù)如下：SG( X)(50y)50y50(10050y)LG(x) ly0< y< 5050 V y< 10050V y< 100牙3個(gè)模糊集參數(shù)為對(duì)應(yīng)matlab中隸屬度函數(shù)仿真圖如下: 由隸屬函數(shù)設(shè)置油脂Input2Name='Grease'Num

5、MFs=3MF1='SG':'trimf',-50 0 50MF2='MG':'trimf',0 50 100MF3='LG':'trimf',50 100 150定義輸岀時(shí)間隸屬函數(shù)如下：0 < Z< 101 vs(Z)=(10-Z)/10/100 < Z< 1011<Z)=<(25-Z)/15"(Z-10)/1510 < Z< 25 10< Z< 2511 MZ)=洗滌時(shí)間=(40-Z)/1525< Z<40(Z-

6、25)/1525< Z< 40I (60-Z )/2040< Z< 6040 < Z< 605個(gè)模糊集參數(shù)為1 vl(Z)= ( Z-40) /20 對(duì)應(yīng)matlab中隸屬度函數(shù)仿真圖如下: 由隸屬函數(shù)設(shè)置輸出洗滌時(shí)間Output1Name='Time'NumMFs=5MF1='S':'trimf',0 10 25MF2='L':'trimf',25 40 60MF3='VS':'trimf',-10 0 10MF4='M':

7、9;trimf',10 25 40MF5='VL':'trimf',40 60 80設(shè)計(jì)模糊控制規(guī)則：設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為污泥越多，油脂越多，洗滌時(shí)間越長(zhǎng)；污泥適中，油脂適中，洗滌時(shí) 間適中；污泥越少，油脂越少，洗滌時(shí)間越短。建立模糊控制表如下:洗滌時(shí)間Z油脂ySGMGLG油脂XSDVSMLMDSMLLDMLVL體現(xiàn)在matlab中模糊控制規(guī)則如下：5. 仿真實(shí)驗(yàn)1. 任給一輸入45,70,仿真結(jié)果如下，可以看岀經(jīng)過前面設(shè)計(jì)好的模糊控制器得到輸岀時(shí)間為T=o2. 輸入為0,0,仿真結(jié)果如下分析：輸岀T=，并不是0o3. 輸入為100,100,仿真結(jié)果如下分析：輸岀

8、為T=，并不是60.6. 仿真結(jié)果綜合分析模糊推理方法常用的是Mamdani模糊推理法，由上面仿真結(jié)果能夠看岀雖然定義輸岀時(shí)間的變化范圍是0,60，但是仿真過程中并不能達(dá)到理想的最大最小輸岀時(shí)間。這是因?yàn)樵谇逦倪^程中該仿真工具箱是采用一定的算法得到輸岀時(shí)間。上面的仿真中總共設(shè)定了9條規(guī)則，當(dāng)給定某一輸入時(shí)，也就是給定了 Mad與Grease的假定值，將該輸入分別與9條規(guī)則中各自設(shè)定的隸屬函數(shù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)，并將兩個(gè)輸入綜合作用的結(jié)果與相應(yīng)規(guī)則中的輸岀時(shí)間Time對(duì)應(yīng)得到一個(gè)輸岀結(jié)果，從而總共可以得到9個(gè)輸岀時(shí)間Time的隸屬函數(shù)圖，由仿真圖就可以很方便的看到這個(gè)過程。將9個(gè)輸岀按一定推理法整合在一個(gè)圖上，這時(shí)再用到清晰化的方法比如最大隸屬度法