基于MATLAB模糊逻辑工具箱的模糊控制系统仿真(1)

模糊控制

基于!"#$"%模糊逻辑工具箱的

模糊控制系统仿真

石家庄铁道学院电子工程系("D""8O)亢海伟

杨庆芬王硕禾

要:介绍了用1;C9;0D:.模糊逻辑工具箱设计模糊控制器,并用2K1-9K/L进行仿真的一

模糊控制

计算机仿真

般方法。该方法具有简便、直观、高效的特点。最后给出仿真结果。

关键词:1;C9;0软件

.678年美国的9:;:3<%$=教授创立了模糊集合理

论,.6>8年英国的):?:1<@%<AB研制出第一个模糊控制器。模糊控制不需要了解对象的精确数学模型,根据专家知识进行控制,近十年来得到了广泛的应用。

模糊控制器的设计参数主要有:各输入、输出变量模糊子集的隶属度函数,模糊控制规则,输入输出变量的比例变换因子等。要依据设计者的经验和反复调试才能设计出一个比较好的模糊控制器。预先采用计算机仿真方法可尽快了解模糊控制的特性,可缩短设计周期。

二维模糊控制器应用较为广泛。偏差和偏差变化作为模糊控制器的两个输入量。先对它们进行模糊量按模糊控制规则进行化处理,得到模糊变量)和)*,模糊决策得到模糊控制量-,再经过解模糊和比例变换得到实际控制量输出。如图.。

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%$&%’

#$(

模)模糊

)*控制化

模解糊-模决

策糊

被控,

对象

基于MATLAB模糊逻辑工具箱的模糊控制系统仿真(1)

!)的隶属度函数

!’(模糊控制规则及决策方法

控制规则是对专家的理论知识与实践经验的总如表.所示。结。共有86条规则,

表.模糊控制规则表

/0/1/234525150

/050505050513434/1/234525150

50505050

513434

5151515134/2/251515234/2/1/15252

34/1/1/1/1

3434/1/0/0/0/03434/1/0/0/0/0

#+

图.模糊控制原理图

在T+U$V)%B’GR窗口中输入这86条控制规

则。例如:

1;C9;0软件提供自动控制、信号处理、神经网

络、模糊逻辑、小波分析、图象处理等诸多工具箱,功能强大应用广泛。本文介绍用1;C9;0D:.的模糊逻辑工具箱(E+FF,9GHB(I设计模糊控制器,并用1;CJ

9;0的2K1-9K/L进行仿真的方法。

BS)BV/0<A%)*BV52’=$A-BV51

模糊决策一般采用1<@%<ABWV(@BAN@<XI决策法。解模糊有重心法、等分法、最大隶属度平均法等D种可供选择,在此采用重心法(($A’RGB%I。

如此设计的模糊控制器的输出与输入的关系曲面图如图O所示。显然模糊控制是一种非线性控制。

!用"#$%#&模糊逻辑工具箱设计模糊控制器

!’!隶属度函数的建立

若取)、)*、-的论域均为MN7,ND,N8,NO,N!,N

其模糊子集都为M/0,.,",.,!,O,8,D,7P,/1,/2,34,52,51,50P。共有86条模糊控制规则。

在1;C9;0中键入命令E-33Q,进入模糊逻辑编辑窗口EK2)%B’GR。建立)、有三)*、-的隶属度函数,角形、高斯形、梯形等..种可供选择,在此选常用的三角形(’RB@SI隶属度函数。图!为)的隶属度函数。

()*"+%*,-仿真及参数的调整

1;C9;0提供的2K1-9K/L是一个用来对动态系

统进行建模、仿真和分析的软件包,它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统。2K1-9K/L包含多个子模型库,每个子模型库中又包含多个功能模块。利用鼠标可直观地“画”出系统模型,然后直接进行仿真。仿真时可选择各种数值算法、仿真步长等重要参

《电子技术应用》!"""年第!期

万方数据

四通工控#.&软起动器经销商/(/(/!00/(/(/!018O

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