文档介绍：实验一基于MATLAB的模糊控制系统设计
(1)基于MATLAB图形模糊推理系统设计,小费模糊推理系统;
(2)飞机下降速度模糊推理系统设计;
(3)水箱液位模糊控制系统设计及仿真运行。
1小费模糊推理系统设计
(1)在MATLAB的命令窗口输入fuzzy命令,打开模糊逻辑工具箱的图形用户界面窗口,新建一个Madmdani模糊推理系统。
(2)增加一个输入变量,将输入变量命名为service、food,输出变量为tip,这样建立了一个两输入单输出模糊推理系统框架。
(3)设计模糊化模块:双击变量图标打开Membership Fgunction Editor窗口,分别将两个输入变量的论域均设为[0,10],输出论域为[0,30]。
通过增加隶属度函数来进行模糊空间划分。
输入变量service划分为三个模糊集:poor、good和excellent,隶属度函数均为高斯函数,参数分别为[ 0]、[1,5 5]和[ 10];
输入变量food划分为两个模糊集:rancid和delicious,隶属度函数均为梯形函数,参数分别为[0 0 1 3]和[7 9 10 10];
输出变量tip划分为三个模糊集:cheap、average和generous,隶属度函数均为三角形函数,参数分别为[0 5 10]、[10 15 20]和[20 25 30]。
(4)设置模糊规则:打开Rule Editor窗口,通过选择添加三条模糊规则:
①if (service is poor) or (food is rancid) then (tip is cheap)
②if (service is good) then (tip is average)
③if (service is excellent) or (food is delicious) then (tip is generous)
三条规则的权重均为1.
(5)模糊推理参数均使用默认值,通过曲面观察器(Surface Viewer)查看小费模糊推理的输入输出关系曲面。通过规则观察器(Rule Viewer)查看对具体输入的模糊推理及输出情况,输入各种不同的数据,查看模糊推理情况及输出数据。
(6)增加规则,查看曲面的变化、推理输出的变化。
(1)打开模糊推理逻辑工具箱的图形用户界面,新建一个Sugeno模糊推理系统。
(2)将输入变量命名为height,输出变量为speed,这是一个SISO模糊推理系统。
(3)设计模糊化模块:分别将输入变量的论域设为[0,10],输出论域不用修改。
模糊空间划分:
输入变量height分为五个模糊集:mf1(高斯函数[ 0])、mf2(π函数[ ])、mf3(π函数[ ])、mf4(π函数[ ])和mf5(S函数[ ]);
输出变量speed分为五个与输入模糊空间对应的线性函数:mf1([ ])、 mf2([ -]) 、mf3([ -26])、 mf4 ([16 -64])和mf5([20 -100]).
(4)设置模糊规则:打开Rule Editor窗口,通过选择添加五条模糊规则:
① if(height is mf1) then (speed is mf1)
② if(height is mf2) then (speed is mf2)
③ if(height is mf3) then (speed is mf3)
④ if(height is mf4) then (speed is mf4)
⑤ if(height is mf5) then (speed is mf5)
五条的权重均为1.
模糊推理参数均使用默认值,通过曲面观察器(Surface Viewer)查看飞机降落速度模糊推理的输入输出关系曲面。通过规则观察器(Rule Viewer)查看对具体输入的模糊
推理及输出情况,输入各种不同的数据,查看模糊推理情况及输出数据。
(6)修改规则、隶属度函数参数,查看曲线的变化,修改参数使输入输出关系曲线拟合二次曲线更好。
3水箱液位模糊控制系统设计及仿真运行
(1)打开模糊逻辑工具箱的图形用户界面窗口,新建一个Madmdani模糊推理系统。
(2)增加一个输入变量,将输入变量命名为level、rate,输出变量为valve,这样建立了一个两输入单输出模糊推理系统,保存为tank().fis。
(3)设计模糊化模块:将输入变