模糊控制算法研究

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1、模糊控制算法研究——实验报告实验目的1、通过本次综合设计，进一步了解模糊控制的基本原理、模糊模型的建立和模糊控制的设计过程。2提高学生有关控制系统的程序设计能力。3熟悉MATLAB语言以及在智能控制设计中的应用。—、实验内谷1、用MATLAB中的SIMULINKI具箱，组成一个模糊控制系统。如图:2、采用模糊控制算法，设计出能跟踪给定输入的模糊控制器，对被控系统进行仿真，绘制出系统的阶跃响应曲线。3、改变模糊控制器中模糊变量的隶属度函数，分析隶属度函数和模糊控制规则对模糊控制效果的影响。三、实验步骤1、启动SIMULINKo打开MATLAB程序，并在该窗口键入SIMULINK来运行SIM

2、ULINK,或单击工具栏上SIMULINK按钮，这时SIMULINK就显示其所包含的子模块库。2、创建一个新模型。在FILE菜单中选择NEW-MODEL,SIMULINK就创建一个新的窗口。3、向窗口复制模块。例如，复制阶跃输入Step模块，具体操作为：在SIMULINK窗口中用鼠标单击Source图标，这样就打开了SourceLibrary中所有的模块；要从SourceLibrary中复制Step模块，可以用鼠标单击该模块，然后拖动鼠标把它移到自己的模型窗口中，并在所需要放的位置松开鼠标，这时Step模块就出现在自己的模型窗口中。其他需要复制的模块可参考上图，这些模块分别在Math库、

3、Continuous库、Discontinuous库、SignaIRouting库以及Sink库中找到，方法同Step模块。在MATLAB的命令窗口输入命令Fuzzy,进入图形用户界面(GUI)窗口。根据控制规则和所选择的隶属度函数，利用模糊推理系统(FIS)编辑器可以建立一个FIS文件，取名为fuzzycontrol.fis。在FuzzyLogicToolbox中将FuzzyLogicControlIer模块找到,用鼠标将相应模块拖入窗口中即可。4、模块之间的连接线。在前一模块的输出端按下鼠标，然后拖动鼠标到所需连接模块的输入端，此时松开鼠标，两个模块就连接好了。5、模块与其他两个模块

4、之间连接线的连接。例如上图，要把Sum模块与后面的Gain模块和Derivative模块分别连接，就要在按下鼠标按钮的同时，按住CtrI键,然后拖动鼠标到Gain模块和Derivative模块的输入端口。6、模块对应参数的改变。用鼠标双击需要改变参数的模块，就可以根据实际情况修改各个参数。例如，打开Gain模块，直接把Gain参数改为需要的值，又如传函模块，根据给定的已知传函G(s),扌巴TransferFen中的Numberator由默认的［1］改为［40］oDenominator由默认的［111］改为［600701］。其他模块参数的修改类同。7、打开模糊推理系统数据文件。在MATLA

5、B的命令窗口输入指令fuzzy二readfis('fuzzycontroI.fis"),这样就在基本工作空间中建立起了模糊推理系统的结构变量fuzzycontrol。8、仿真结果的演乔。(1)打开Scope模块，对Scope的参数进行适当修改。(2)在模型窗口中的SIMULINK菜单中选择Start命令，这时仿真结果就会在Scope模块中显示出来，用鼠标双击该模块就能看到结果。9、模型保存于结果运行。(1)要保存所建立的模型，选择File—Save命令，输入要保存该模型的文件名，单击0K按钮即可。(2)结束运行SIMULINK和MATLAB,可以选择FiIe-ExitMATLAB命令即可

6、。1、建立系统模型:2、设计模糊控制器(1)模糊集合及论域的定义对误差E、误差变化率EC、控制量U的模糊集合及其论域定义如下：E、EC、U的模糊集合均为{NB、NM、NS、0、PS、PM、PB}E和EC的论域为{-6、-5、-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4、5、6}U的论域为{-7、-6、-5、-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4、5、6、7}上述3个模糊集合都选取了7个元素，主要目的是着眼于提高稳态精度。E、EC和U的隶属度函数图形如图所示：MeabershipFunctionEditor:fuzzycontroll口回冈FileEditViewFISVariables

7、MlfflEu玄EcoutputvariableSelectedvariableNuH(1)模糊控制规则设计RuleEditor:fuzzycontrol1-HxiIfEisandEcisnotnotThenr-Connection「orWeight:DeleteruleAddruleChangeruleFISName:fuzzycontrollHelpFileEditViewOptions1.If(EisNB)and(EcisNB