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1、《冶金自动化》2004年增刊神经网络一模糊控制电冰箱的仿真研究薛红，周丽(北京工商大学信息工程学院，北京100037)[摘要〕介绍了MATLAB软件的仿真技术在神经网络一模糊控制电冰箱的仿真研究中的应用，并用汇编语言编程实现了制冷目标温度和制冷过程的模糊控制，以及神经网络在预冷和化霜等智能控制中的应用，进一步提高了电冰箱的智能化水平。〔关键词〕神经网络;模糊控制;MATLAB;仿真技术系统仿真技术作为与计算机科学密不可分的高新技术，已成为系统分析、研究、设计及人员训练的不可缺少的重要手段。本文在神经网络一模糊控制电冰箱的仿
2、真研究中采用MATLAB软件的仿真技术，仿真模糊控制系统，并训练神经网络，获得了模糊控制表和神经网络权系数，用汇编语言编程实现了制冷目标温度和制冷过程的模糊控制，以及将神经网络应用在预冷和化霜等智能控制中，进一步提高了电冰箱的智能化水平。冷冻室目标温度模糊控制仿真研究冷冻室目标温度模糊控制的仿真研究采用MATLAB模糊逻辑工具箱提供的行命令编辑模糊推理系统进行，设计步骤如下:(1)a=newfis(‘Hfuzsys')函数newfis()用于产生新的模糊推理系统，其名称为Hfuzsyso(2)a=addvar(a,‘inp
3、ut'，‘ET'，[一5，50])函数addvar0用于给系统Hfuzsys加人变量，a为模糊系统，`input’表示此变量是输人变量，变量名称为ET，变量范围为[一5,50]。此语句将输人变量一环境温度ET加人系统。(3)a=addmf(a,‘input'，1，‘NL'，‘zmf'，[5，15])此语句将输人变量ET的NL档的隶属函数加人系统中。其中涉及到和将涉及到的隶属函数:(a)trimf(x,[a,b,c])一三角形隶属函数，参数a,c位于三角形底部，b位于三角形顶点;(b)smf(x,[a,b])一S曲线隶属函数
4、，即基于样条函数曲线呈S形曲线隶属函数，参数a,b决定S型曲线的宽度;(c)zmf(x,[a,b])-z形隶属函数。同理将输人变量ET的NM,NS,OK,PS,PM,PL档的隶属函数、输人变量一温度变化量DET及其UP,DOWN两档的隶属函数、输出变量一冷冻室目标温度TD()及其VL,L,LR,OK,HR,H,VH七档加人系统中。(4)用addrule()函数给系统加人变量规则表，调用格式为:rulelist=[1,1,7,1,1;1,2,6,1,1;7,1,2,1,1;7,2,1,1,1;]a='addrule(a,ru
5、lelist)(5)a=setfis(a,‘DefuzzMethod'，`mom')设置解模糊方法为‘mom'—最大隶属度平均法。[收稿日期〕2004-06-16〔作者简介〕薛红(1961-)，女，河南郑州人，副教授，主要从事计算机应用、智能信息系统、人工智能等方面的教学与科研工作。(冶金自动化》2004年增刊(6)writefis(a,‘d:zlworkfuzzysysterado')存储系统。(7)b=readfis调出本系统。(8)plotfis(b)绘制本系统图。(9)Ulist=zeros(56，10)f
6、ori=1:56forj=1:11DET=j一1;ET=i-6;Ulist(i,j)=evalfis([ET,DET],a);endendUlist=ceil(Ulist)计算控制器响应。函数evalfis()执行模糊推理运算，[ET,DET]为MXN矩阵，系统的输人数据;N为系统模糊输人变量数;M为数据组数;a为系统矩阵。(10)以上程序运行结果即为冷冻室目标温度模糊控制表，用于在单片机系统中进行查表。冷冻室目标温度设定模糊控制仿真的结果所得系统图如图1所示。systemsystemdo:2inputs,1outputs
7、,14rules图1冷冻室目标温度设定模糊控制系统仿真所得冷冻室目标温度模糊控制表如下:FUZZY2:DB一7，一7，一7，一7，一7，一7，一7，一7，一7，一7，一7DB一7，一7，一7，一7，一7，一7，一7，一7，一7，一7，一7DB一16，一16，一16，一16，一16，一16，一16，一16，一16，一16，一16模糊控制表数据按在单片机中存储的顺序及格式给出。2预冷和化霜神经网络控制的仿真研究本论文采用的神经网络结构为:一个输人层、一个S型隐含层、一个线性输出层一即相当于前面所说的两层BP网络(输人层实际上只
8、是一种表达方式)，层与层的各神经元之间为全互连结构。输人和输出层的神经元数根据实际需要都为12个(12个神经元输人分别代表一天当中12个等长时间段的冰箱门开闭次数累计值;12个神经元输出分别代表一天中12个时间段的控制操作情况)，本设计隐含层决定采用12个神经元。隐含层采用对数S型激活函数，输出层采用线
