模糊控制的理论基础

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1、Matlab处理模糊运算的过程：1、根据用户设定的and和or和每一条推理规则，计算本条规则得到的模糊概念。2、将每一条规则计算出来的模糊概念，根据also的设定来综合成一条模糊概念。3、去模糊化，把模糊的概念转化为确定的输出。实际上，模糊控制器根据输入（MI）及内部的规则计算出输出。水塔水位控制p1731、if（levelisokay）thenvalveisno_change）12、if（levelislow）then（valveisopen_fast)3、if（levelishigh）then（valveisclose

2、_fast)4、if（levelisokay）and(rateispositive)then（valveisopen_slow)5、if（levelisokay）and(rateisnegative)then（valveisopen_fast)控制的本意：为了达到某种目的对事物进行支配、管束、管制、管理、监督、镇压。自动控制:在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称）,使机器、设备或生产过程（）的某个工作状态或参数（即）自动地按照预定的规律运行。控制的定义例1.[钢铁轧制]:轧出厚度一致的高精度铁板温度控制,生

3、铁成分控制,厚度控制,张力控制,等等。例2.[程控机床]:自动进刀切削，加工出预期的几何形状直线、圆弧等各种差补控制，进给量控制,等等。控制装置或控制器被控对象被控量模糊控制(1/10)模糊控制与传统控制的差异：传统控制的设计，以数学模型来描述受控系统。模糊控制的设计，只需对系统的操作法则定义区分清楚即可，经过反复的误差修正就可以达到控制结果。模糊控制(2/10)1.模糊控制系統我们关注的控制系统一般指的是反馈控制系统，利用误差（e）和误差的变化率来控制系统。模糊控制(3/10)2.模糊控制器架构模糊化模糊推理（控制规则

4、）反模糊化误差误差变化量模糊化控制信号明确控制信号模糊化誤差模糊化误差变化量三类模糊推理器：1、mamdani型模糊器：用maxmin运算做推理的运算的模糊推理器。2、larsen型模糊推理器：用乘积算法做模糊蕴含规则的模糊推理器。3、Sugeno型模糊推理器：（0阶和1阶）多条规则合成：MATLAB及其应用Matlab自身的优越性使其推出后得到各个领域专家学者的广泛关注，各个领域的专家学者相继推出了Matlab工具箱，其中主要有信号处理、控制系统、神经网络、模糊控制、最优系统、系统辨识、通信、图形图像处理、小波分析和样条

5、等工具箱，而且工具箱还在不断增加和完善，这些工具箱给各个领域的工程研究和应用提供了有力的工具。并且，随着计算机软硬件的更新及升级，Matlab这套软件的功能也变得越来越强大与实用，尤其是Simulink工具平台的出现，使得各个系统的设计和仿真变得相当容易和直观。GUI工具anfisedit打开ANFIS编辑器的GUI(图形用户界面)fuzzy调用基本的FIS编辑器mfedit隶属度函数编辑器ruleedit规则编辑器和解析器ruleview规则观察器和模糊推理方框图surfview输出曲面观察器模糊控制系统实例p191Ba

6、llJuggler（slbb）魔法小球Inversekinematics(invkine)机器人手臂的往复运动DefuzzificationMethods去模糊化方法MFgallery各种模糊函数WaterTank（sltank）水箱控制WaterTankwithRuleViewer带观测器的水箱控制CartandPole(slcp)小车上的单摆CartandtwoPoles(slcpp1)小车上的双摆BackingTruck(sltbu)卡车倒车ShowerModel(shower)淋浴温控模型Matlab在仿真中的应用

7、Simulink快速入门Simulink是一种利用matlab开发的系统仿真软件工具。用来提供系统级的建模和仿真工作平台。它可以建模和仿真线形系统、非线性系统、连续(模拟)系统、离散系统和各类系统的混合系统。可以用动画来观察仿真过程。Simulink是一种工程人员适用的高级仿真工具软件。p177Simulink仿真环境File》new》model新建模型File》open》打开.mdl文件，打开一个模型。Simulink打开simulink库，库中有各种仿真可用的元件。包含许多子库（continuous、discrete、

8、function&table、math、nonlinear、signal&system、sinks、sources。。。）Matlab能用仿真解决的问题，基本上取决于simulink库。与模糊控制有关的元件库是fuzzylogictoolbox。应用举例MissileGuidanceSystemdblc