模糊控制器的MATLAB仿真

1、實驗一模糊控制器的仿真、實驗?zāi)康谋緦嶒炓罄门c對給定的二階動態(tài)系統(tǒng)，確定模糊控制器的結(jié)構(gòu)，輸入和輸出語言變量、語言值及隸屬函數(shù)，模糊控制規(guī)則；比較其與常規(guī)控制器的控制效果；研究改變模糊控制器參數(shù)時，系統(tǒng)響應(yīng)的變化情況；掌握用實現(xiàn)模糊控制系統(tǒng)仿真的方法。二、實驗原理模糊控制器它包含有模糊化接口、知識庫（規(guī)則庫、數(shù)據(jù)庫）、模糊推理機、解模糊接口等部分。輸人變量是過程實測變量與系統(tǒng)設(shè)定值之差值。輸出變量是系統(tǒng)的實時控制修正變量。模糊控制的核心部分是包含語言規(guī)則的規(guī)則庫和模糊推理機。而模糊推理就是一種模糊變換，它將輸入變量模糊集變換為輸出變量的模糊集，實現(xiàn)論域的轉(zhuǎn)換。工程上為了便于微機實現(xiàn)，通常采用

2、“或”運算處理這種較為簡單的推理方法。推理方法是一種廣泛采用的方法。它包含三個過程：隸屬度聚集、規(guī)則激活和輸出總合。模糊控制器的組成框圖如圖所示。圖模糊控制器的組成框圖三、模糊推理系統(tǒng)的建立一個模糊推理系統(tǒng)的建立分為三個步驟：首先，對測量數(shù)據(jù)進行模糊化；其次，建立規(guī)則控制表；最后，輸出信息的模糊判決，即對模糊量進行反模糊化，得到精確輸出量。模糊推理系統(tǒng)的建立，往往是設(shè)計一個模糊控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。建立一個模糊推理系統(tǒng)有兩類方法：一種是利用建立模糊推理系統(tǒng)；另一種是利用命令建立。下面根據(jù)實驗內(nèi)容，利用建立模糊推理系統(tǒng)。例：對循環(huán)流化床鍋爐床溫，對象模型為采用圖庫，實現(xiàn)常規(guī)和模糊自整定模糊自整定為輸入

3、輸出的模糊控制器。i進入編輯器在的命令窗口中鍵入即可打開編輯器，其界面如下圖所示。此時編輯器里面還沒有系統(tǒng)，其文件名為，且被默認為型系統(tǒng)。默認的有一個輸入，一個輸出，還有中間的規(guī)則處理器。在編輯器界面上需要做一下幾步工作。首先，模糊自整定為輸入輸出的模糊控制器，因此需要增加一個輸入兩個輸出,進行的操作為：選擇菜單下的菜單項。如下圖。選項區(qū)域其次，給輸入輸出變量命名。單擊各個輸入和輸出框，在文本框中修改變量名。如下圖最后，保存系統(tǒng)。單擊菜單，選擇下的項。這里將創(chuàng)建的系統(tǒng)命名為2、進入隸屬度函數(shù)編輯器在編輯器中雙擊輸入或輸出變量的圖框就能進入隸屬度函數(shù)編輯器。在隸屬度函數(shù)編輯器中，需要對各個變量的

4、論域范圍、隸屬度函數(shù)進行編輯。該模糊控制器是以和為輸入語言變量，、為輸出語言變量，其各語言變量的論域如下：TOC o 1-5 h z誤差絕對值：，6；誤差變化率絕對值：，24；輸出：，；輸出：，；輸出：，36；如圖是編輯完成后的隸屬度函數(shù)編輯器的U圖中顯示的為對應(yīng)邊變量的隸屬度函數(shù)。、進入規(guī)則編輯器雙擊編輯器圖標部分中間的方框即可打開規(guī)則編輯器。()語言變量值域的選?。狠斎胝Z言變量和的值域取值“大”、“中”“小”和“零”種；輸出語言變量、的值域取值為“很大”、“大”、“中”、“小”種。()規(guī)則的制定：根據(jù)參數(shù)整定原則及運行經(jīng)驗，可列出輸出變量、的控制規(guī)則表。f表1參數(shù)Kp的整走規(guī)則中BMSZB

5、BMBBMVBBVBVBSVBBVBBZVBBBgf表2參數(shù)Ki的整定規(guī)則中BSZBSMBVEMSMVBVBSSVBVBZSSVBVBf表丁參數(shù)Kd的整定規(guī)則4BMSZBSSsSMMMMMSMMMMZVBVBVBVB添加完成后的規(guī)則編輯器如下圖所示。、保存結(jié)構(gòu)對于建好的結(jié)構(gòu)，利用采單下的的子采單，將結(jié)構(gòu)保存到磁盤上。到此，利用的工具建立了模糊控制器?？捎霉ぞ卟榭丛撏评硐到y(tǒng)，在菜單中選擇命令，可打開規(guī)則觀測器，查看模糊推理規(guī)則。如下圖RuleVie:PID_auott同IXIFileEditVi&wOptionski=0.00282-Uec=3kp=DE斗5kd=6.03Input:53Plot

6、points:101Move:leftrighrt日口Op已門已dsyst已rnPID_auct,16rulesHelpCloseI菜單中選擇命令，可打開曲面觀測器，查看模糊推理輸出特性曲面。之后，在環(huán)境下，構(gòu)建模糊自整定和常規(guī)控制系統(tǒng)。在的命令窗口直接鍵入“”并回車，即可運行。運行后顯示如下圖所示的CoBBonlyUsedBLocIesZeinulitJ-:/CcmniuTLlyUseiReaiiyLunt1Discontn.uitiesLockupliblesb1TL：jJ-區(qū)ttrlbuteeCDTitinucnisHizcontiiLuiti已三Hieci-eteLogic:eltliIEitOperatioilsLa:kupTabLesCorTimurilyUzedE；1ncksMijdelVer1fication令窗口直接鍵入“”并回車，即可運行。運行后顯示如下圖所示的令窗口直接鍵入“”并回車，即可運行。運行后顯示如下圖所示的然后單擊工具條左邊建立新模型的快捷方式，如下圖DIS資11O.0jfforma：Ready100%uile45cXFi1eEditViewSiTnil：ationFcirmatTooleHelp令窗口直接鍵入“”并回車，即可運行。運行后顯示如下圖所示的令窗口直接鍵入“”并回車，即可運行。運行后顯示如下圖所示的在模型窗口中用戶便可以