基于MATLAB的洗衣机模糊控制设计
基于MATLAB的洗衣机模糊控制设计
基于MATLAB的洗衣机模糊控制设计MATLAB是一种功能强大的数学软件，可以用于模糊控制设计。
在本文中，我们将介绍如何使用MATLAB来设计一个基于模糊控制的洗衣机控制系统。
首先，我们需要定义洗衣机模糊控制系统的输入和输出变量。
在一个简单的洗衣机系统中，输入变量可以是衣物的脏度和水位，而输出变量可以是洗衣机的清洗时间和水温。
接下来，我们需要建立一个模糊控制器模型。
模糊控制器是一个基于模糊逻辑的控制器，能够处理模糊输入和输出变量。
在MATLAB中，我们可以使用Fuzzy Logic Toolbox来建立一个模糊控制器模型。
我们首先需要定义模糊输入变量的隶属函数。
在这个例子中，我们可以定义脏度变量的隶属函数为"低"，"中"和"高"，水位变量的隶属函数为"低"，"中"和"高"。
然后，我们需要定义模糊输出变量的隶属函数。
在这个例子中，我们可以定义清洗时间变量的隶属函数为"短"，"适中"和"长"，水温变量的隶属函数为"低"，"中"和"高"。
接下来，我们需要定义输入和输出变量之间的模糊规则。
在这个例子中，我们可以定义以下规则：规则1：如果脏度是低和水位是低，那么清洗时间是短和水温是低。
规则2：如果脏度是低和水位是中，那么清洗时间是适中和水温是中。
规则3：如果脏度是低和水位是高，那么清洗时间是长和水温是中。
规则4：如果脏度是中和水位是低，那么清洗时间是适中和水温是中。
规则5：如果脏度是中和水位是中，那么清洗时间是适中和水温是中。
规则6：如果脏度是中和水位是高，那么清洗时间是长和水温是高。
规则7：如果脏度是高和水位是低，那么清洗时间是长和水温是中。
规则8：如果脏度是高和水位是中，那么清洗时间是长和水温是高。
基于MATLAB的模糊PID控制器的设计
基于MATLAB的模糊PID控制器的设计模糊PID控制器是一种常用的控制算法，可以解决传统PID控制器在非线性系统中效果不佳的问题。
在MATLAB中，可以使用fuzzylogic工具箱来设计模糊PID控制器。
模糊PID控制器的设计过程分为三个步骤：建立模糊系统、设计控制器和性能评估。
接下来，设计模糊PID控制器。
在MATLAB中，可以使用fuzzy工具箱提供的mamdani和sugeno两种模糊控制器类型。
其中，mamdani模糊控制器基于模糊规则的if-then逻辑，而sugeno模糊控制器使用模糊规则来计算模糊输出。
根据系统的具体需求，可以选择合适的模糊控制器类型，并设置相应的参数。
同时，可以使用模糊控制器设计工具来对模糊控制器进行优化和调整。
最后，对设计的模糊PID控制器进行性能评估。
在MATLAB中，可以使用模拟仿真工具对模糊PID控制器进行测试和评估。
具体方法是将模糊PID控制器与待控制的系统进行耦合，观察系统的响应和控制效果，并评估其性能和稳定性。
可以通过调整模糊PID控制器的参数和模糊规则来改善控制效果。
总之，基于MATLAB的模糊PID控制器设计包括建立模糊系统、设计控制器和性能评估三个步骤。
通过合理设置模糊输入、模糊输出和模糊规则，可以有效地解决非线性系统的控制问题。
同时，利用MATLAB提供的模糊控制器设计工具和性能评估工具，可以对模糊PID控制器进行优化和改进，以达到更好的控制效果和稳定性。
基于MATLAB的洗衣机模糊控制设计毕业设计
毕业设计基于MATLAB的洗衣机模糊控制设计摘要模糊控制洗衣机不仅实现了洗衣机的全面自动化，也提高了洗衣的质量，具有很强的实用性和较好的发展前景。
本设计的主要目的是设计一个比较合理的洗衣机模糊控制器，这种采用模糊控制的洗衣机能够通过洗衣桶内水的脏污程度和污渍性质（油污或者泥污）来自动预选水位和洗涤时间，以达到最佳的洗涤效果。
本文主要研究了基于MATLAB的洗衣机模糊控制。
首先介绍了模糊控制的基本原理，明确本设计中所要控制的变量，即水位和洗涤时间。
其次，定义了输入、输出模糊集，结合实际情况定义了隶属函数，然后建立模糊控制规则，给出模糊控制表，进行了模糊推理。
最后采用Simulink对该系统进行仿真，通过仿真曲线可以看出，文中采用的模糊控制方法是正确而有效的。
关键词：模糊控制；模糊集；隶属函数；控制规则；模糊推理AbstractFuzzy control of washing machine does not only achieve a fully automated washing machine, but also improve the quality of laundry; it has a strong practicality and a good development prospect.The main purpose of this design is to design a more reasonable washing machine fuzzy controller, fuzzy control of washing machine can automatically detect the dirty level of laundry bucket and the nature of stain (oil or sediment); it also can automatically pre-selected water level and washing time to achieve the best water quality.This paper mainly studies what based on the MATLAB fuzzy control of washing machines. First, it introduces the basic principles of fuzzy control, clearly the variables of this design to control, those are water level and washing time; Second, define the input and output fuzzy sets, and define the membership function combined the actual conditions, and then create the fuzzy control rules, give the fuzzy control table, then use these to the fuzzy reasoning. Finally, Simulink simulates the system; the simulation curves show that the text used in fuzzy control method is correct and effective.Key words:fuzzy control; fuzzy sets; the membership function; control rules; the fuzzy reasoning目录第1章前言 (1)1.1 选题的目的及意义 (1)1.2 国内外发展情况 (1)1.3 MATLAB简介 (2)1.4 模糊控制简介 (4)1.5 论文的主要内容 (4)第2章模糊控制器原理及设计 (6)2.1 模糊控制原理 (6)2.2 模糊控制系统的分类 (17)2.3 模糊控制器的设计 (18)第3章洗衣机的模糊控制 (21)3.1 洗衣机的时间控制 (21)3.2 洗衣机的水位控制 (28)3.3 本章小结 (31)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录1 (35)附录2 (36)附录3 (37)附录4 (38)附录5 (40)第1章前言1.1 选题的目的及意义随着现代社会生活节奏的不断加快和人们生活水平的不断提高，人们对各种方便、快捷的家用电器需求量越来越大，为了提高人们的生活效率，全自动洗衣机应运而生。
基于matlab的洗衣机模糊控制器的设计及仿真
基于matlab 的洗衣机模糊控制器的设计及仿真以洗衣机洗涤时间的模糊控制系统设计为例，其控制原理是根据衣物上污泥和油脂的程度，调节洗涤时间，该控制是一个开环的模糊决策过程，模糊控制按以下步骤进行：1. 确定模糊控制器的结构选用两输入单输出的模糊控制器。
控制器的输入为衣物的污泥和油脂，输出 为洗涤时间。
2. 定义输入、输出的模糊集将污泥分为3个模糊集：SD （污泥少），MD （污泥中），LD （污泥多），取 值为[0,100];将油脂分为3个模糊集：NG （油脂少），MG （油脂中），LG （油脂多），取值为[0,100];将洗涤时间分为5个模糊集：VS （很短），S （短），M （中等），L （长），VL （很长），取值为[0,60]。
3. 定义输入、输出隶属函数选用如下三角形隶属函数可实现污泥的模糊化。
采用Matlab 进行仿真，污泥隶属函数仿真结果如图1所示。
选用如下三角形隶属函数实现油脂的模糊化，如图2所示。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<-=⎩⎨⎧≤<-≤≤=≤≤-==1005050/)50()(1005050/)100(50050/)(50050/)50()(x x x x x x x x x x x LDMD SD μμμμ污泥⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≤-=⎩⎨⎧≤<-≤≤=≤≤-==1005050/)50()(1005050/)100(50050/)(50050/)50()(y y y y y y y y y y y LGMG NG μμμμ油脂图1污泥隶属函数图2油脂隶属函数选用如下三角形隶属函数实现洗涤时间的模糊化，如图3所示。
图3 洗涤时间隶属函数4. 建立模糊控制规则根据人的操作经验设计模糊规则，模糊规则设计的标准为：“污泥越多，油脂越多，洗涤时间越长”；“污泥适中，油脂适中，洗涤时间适中”；“污泥越少，油脂越少，洗涤时间越短”。
根据前面定义的隶属度函数并且结合以往专家们所取得的经验,定义该模糊控制系统的模糊控制规则,如表1示。
基于Matlab的洗衣机模糊控制 - 副本
基于MATLAB的洗衣机模型模糊设计控制一、问题描述随着现代社会生活节奏的不断加快和人们生活水平的不断提高，人们对各种方便、快捷的家用电器需求量越来越大，为了提高人们的生活效率，全自动洗衣机应运而生。
洗衣机的技术发展日新月异，产品类型众多，但是从总体来看，人们对洗衣机的基本要求应该是：省时、省电、省水、磨损率小、操作方便、功能完善等。
模糊控制洗衣机不仅实现了洗衣机的全面自动化，也提高了洗衣的质量，具有很强的实用性和较好的发展前景。
本设计就是围绕着智能洗衣机进行研究。
本课题的主要目的就是设计一个比较合理的洗衣机模糊控制器，这种采用模糊控制的洗衣机能够自动检测洗衣桶内水的脏污程度和污渍性质（油污或者泥污）；能自动预选洗涤时间，并适时调整这些运行参数，以达到最佳的洗涤效果。
二、解决方案本课题的主要是通过模糊控制来对洗衣机进行控制，通过MATLAB对其仿真。
课题的主要目的是设计一个比较合理的洗衣机模糊控制器，这种采用模糊控制的洗衣机能够自动检测洗衣桶内水的脏污程度和污渍性质（油污或者泥污）；能自动预选水位和洗涤时间，并能够进行整个洗涤过程中实施监控，并适时调整这些运行参数，以达到最佳的洗涤效果。
模糊控制器的组成框图如图1所示图1三、实现步骤本设计选用两输入单输出模糊控制器。
控制器的输入为衣物的污泥和油脂，输出为洗涤时间。
将污泥分为3个模糊集：SD(污泥少)，MD （污泥中），LD （污泥多）；将油脂分为3个模糊集：NG （油脂少），MG （油脂中），LG （油脂多）；将输出的洗涤时间分为5个模糊集：VS （很短），S （短），M （中等），L （长），VL （很长）。
1、定义隶属函数污泥含量选用如下隶属函数：()()()()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=⎩⎨⎧-=-==50/5050/10050/50/50x x x x x x x μLDMD SD μμμ污泥1005010050500500≤<≤<≤≤≤≤x x x x采用三角隶属函数可实现污泥的模糊化采用Matlab 仿真，如图2所示。
洗衣机模糊控制建模
智能控制课程作业模糊控制理论实验报告题目洗衣机系统模糊控制建模与仿真班级姓名学号2014年3月13日一．实验目的通过设计洗衣机洗涤时间的模糊控制系统，理解模糊控制的基本原理。
掌握模糊控制系统MATLAB建模与仿真的方法。
二．实验原理洗衣机洗涤时间的模糊控制是一个开环模糊决策过程，其基本原理框图如图1-1所示。
它的核心部分是模糊控制器，模糊控制器的控制律由计算机程序来实现。
图1-1 系统原理框图系统选用两输入单输出的模糊控制器。
控制器的输入为衣物的污泥量x和油脂量y，输出为洗涤时间z。
将污泥分为3个模糊集：SD（污泥少），MD（污泥中），LD（污泥多）；将油脂分为3个模糊集：NG（油脂少），MG（油脂中），LG（油脂多）；将洗涤时间分为5个模糊集：VS（很短），S（短），M（中等），L（长），VL很长。
首先，定义输入x，y变量，输出z变量的隶属函数。
根据“污泥越多，油脂越多，洗涤时间越长”；“污泥适中，油脂适中，洗涤时间适中”；“污泥越少，油脂越少，洗涤时间越短”的规律建立洗衣机模糊规则表。
然后，根据模糊规则进行模糊推理并得到洗涤时间的模糊集合。
最终，利用重心法对模糊系统反模糊化，将洗涤时间的推理结果转化成精确值z输出。
三．实验内容利用MATLAB软件实现上述洗衣机系统模糊控制的建模与仿真。
1.建立x,y,z的隶属函数洗衣机系统变量x,y,z的隶属函数分段表达式，如式1-1所示。
()()()()()()()()()()()()()()()()SD MD LD NG MG LGVS 50/50050/50050100/505010050/505010050/50050/5005011100/505010050/505010010/10010Sx x x x x x x x x x x y y y y y y y y y y y z z z z μμμμμμμμμμμ=-≤≤⎧⎪≤≤⎧⎪⎪==⎨⎨-<≤⎪⎩⎪⎪=-<≤⎩=-≤≤⎧⎪≤≤⎧⎪⎪==-⎨⎨-<≤⎪⎩⎪⎪=-<≤⎩=-≤≤=污泥油脂洗涤时间()()()()()()()()()VL /1001025/15102510/15102540/15254025/15254060/20406040/204060M L z z z z z z z z z z z z z z z z z μμμ⎧⎪≤≤⎪⎧⎪=⎨⎪-<≤⎪⎩⎪⎪-≤≤⎧⎪⎪=⎨⎨-<≤⎪⎪⎩⎪-≤≤⎧⎪⎪=⎨⎪-<≤⎪⎩⎪⎪=-≤≤⎩在MATLAB 中，定义本系统为一个Mamdani （普通）型模糊控制系统，命名为a 。
基于MATLAB的洗衣机模糊控制设计
基于MATLAB的洗衣机模糊控制设计摘要：模糊洗衣机是一种智能型的洗衣机，它和传统的洗衣机相比，是一种全新的家用电器。
传统的全自动化洗衣机有两种，一种是机械控制式，一种是单片机控制式。
无论采用什么方式，它们都需要进行人为的洗涤程序选择，衣质和衣量选择，然后才能投入工作。
在本质上讲，这种洗衣机还称不上是全自动的，最多只能称为半自动的。
用单片机控制的模糊洗衣机和传统的洗衣机有很大的区别，它能自动化识别衣质、衣量、自动识别肮脏程度、自动化决定水量、自动投入恰当的洗涤剂，从而全部自动地完成整个洗染过程。
由于洗涤程序是通过模糊推理而决定的，有着极高的洗涤效能，从而不但大大提高洗衣机的全自动化程度，也大大提高了洗衣的质量。
用单片机控制的模糊洗衣机可以说是真正的全自动洗衣机。
在整个控制过程中，单片机和模糊控制软件起了决定作用。
关键词：洗衣机、智能型、模糊控制、自动化1 课题背景及意义洗衣机自问世以来，经过一个多世纪的发展，现正呈现出全自动、多功能、大容量、高智能、省时节能的发展趋势。
近年来，电子技术、控制技术、信息技术的不断完善、成熟，为上述发展趋势提供了坚强的技术保障。
L·A·Zadeh教授最早提出了模糊集合理论，由此产生了模糊控制技术，其突出的优点是：不需要对被控对象建立精确的数学模型。
对于复杂的、非线性的、大滞后的、时变的系统来说，建立数学模型是非常困难的。
全自动滚筒洗衣干衣机的自动化、智能化控制正是一种难以建立精确数学模型的控制问题，采用模糊控制技术，可以很方便的控制洗衣干衣过程。
模糊控制全自动滚筒洗衣干衣机是通过模糊推理找出最佳洗涤烘干方案，以优化洗涤烘干时间、洗净程度、烘干效果，最终达到提高效率，简化操作，节水节电省时的效果。
模糊控制全自动滚筒洗衣干衣机属于创新项目，填补国内空白，达到国际先进水平。
它的研制成功，必将大大推动我国乃至世界洗衣机行业的发展。
模糊控制是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法，它是从行为上模仿人的模糊推理和决策过程的一种智能控制方法。
洗衣机神经网络模糊控制器的设计
（ １ 真 ３仿 训 练 好 的 网 络 需 要 进 行 测 试 ．在 实 验 中及 时 调 整
参数 ， 到最佳 的洗衣效果 。应该改变输人 的参量 ， 达 得
现 计算 ２１０ 下 ⑥ 代 机 ０２８ ．
０ 引 言
洗 衣 机 的 主 要 控 制 参 量 为 洗 涤 时 间 和水 流 强 度 ． 而影 响 这 一 输 出量 的 主 要 网子 是 被 洗 物 的 浑 浊 程 度 和
浑 浊 性 质 ． 者 可 用 浑 浊 度 的变 化 率 来 描 述 在 洗 涤 过 后 程中 ． 污的浑浊变化率越小 ． 油 泥污 的 浑 浊 度 变 化 率 越 大 因此 ． 浊 度 及 其 变 化 率 可 以作 为控 制 系统 的输 入 浑 参 量 ． 洗 涤 时 间和 水 流强 度 可作 为 控 制 量 ． 而 即系 统 的
度信息 由传感器送到信息处 理单元 ．分为浑浊度 和浑
收 稿 日 期 ：０ ２ ０ —１ ２１－ ７ ７ 修 稿 日期 ：０ ２ ８ ７ ２ １ —０ —１
作 者 简介 ： 曹成 铜 （ ９ ６ ， ， 北 遵化 人 ， 理 工 程 师 ， 科 ， 究 方 向 为计 算机 应 用技 术 １ ７ 一） 男 河 助 本 研
络。
图 ２ 模 糊 控制 的 控 制部 分 框 图
（ ） ｔ ：ａ ２ ￣ｌ ｔ ｉ Ｊ练 ｒ ｎ Ｂ Ｐ网 络 初 始 化 以后 ，就 可 对 之 进 行 训 练 了 。 函数 ｔ ｉ 用 的 是 批 处 理 方 式 进 行 网络 连 接 权 值 和 阈 值 的 ｒ ｎ采 ａ
更 新 ， 对 其 参 数 进 行 设 置 ， 如 学 习 步 长 、 差 目标 要 例 误
３ 应 用 ＭａＬ ｂ进 行 仿 真 实 验 ｔａ
基于matlab的神经模糊控制洗衣机仿真设计
本科毕业论文（设计、创作）题目：基于matlab的神经模糊控制洗衣机仿真设计学生姓名：学号：023*******所在院系：信息与通信技术系专业：电子信息工程入学时间：2010 年9 月导师姓名：职称/学位：讲师/博士导师所在单位：完成时间：2014 年 5 月安徽三联学院教务处制基于matlab的神经模糊控制洗衣机仿真设计摘要：本论文的首要设计目的是设计一个洗衣机模糊控制器，根据洗衣机桶内水的状况，来调节洗涤过程中水位和时间的控制，以达到洗涤成功的目的。
本文着重研究了MATLAB模糊控制。
开始，介绍了模糊控制基本原理，提出要控制的变量因素，水位、洗涤时间。
而后，定义输入、输出的模糊集，结合实际情形定义隶属函数，再以后创建模糊控制的规则，给出控制表，进行推理。
最后，对系统进行仿真，此处利用了Simulink。
关键词：模糊控制；模糊集；隶属函数；控制规则；模糊推理Design and implementation of the washing machinebased on MATLABAbstract：The primary design objective of this thesis is to design a fuzzy controller based on the washing machine, water washing machine barrel, control to adjust the water level and time in the washing process, in order to achieve the purpose of washing success. This paper focuses on the MATLAB fuzzy control. Start, introduces the basic principle of fuzzy control, the variable factors to control, water, washing time. Then, the definition of fuzzy input, output set, combined with the actual situation of definition of membership function, then create a fuzzy control rules, gives the control table, reasoning. Finally, the system simulation, the use of Simulink.Keywords: f uzzy control; fuzzy set; membership function; control rules; fuzzy reasoning目录第一章引言 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2 国内外发展形势 (1)1.3 MATLAB (1)1.4 模糊控制 (3)1.5 论文要容 (3)第二章模糊控制器原理及设计 (5)2.1 模糊控制原理 (5)2.1.1 模糊集合 (5)2.1.2 模糊控制器的组成 (6)2.1.3 模糊控制系统的工作原理 (8)2.1.4 模糊控制器的结构 (13)2.2 模糊控制系统 (14)2.2.1 按信号的时变特性分类 (14)2.2.2按模糊控制的线性特性分类 (14)2.2.3 按静态误差是否存在分类 (14)2.2.4 按系统输入变量分类 (14)2.3 模糊控制器的设计 (14)第三章洗衣机的模糊控制 (17)3.1时间控制 (17)3.1.1 确定模糊控制器的结构 (17)3.1.2定义输入、输出模糊集 (17)3.1.3定义隶属函数 (17)3.1.4创建模糊控制规则 (19)3.1.5创建模糊控制表 (19)3.1.6模糊推理 (20)3.2水位控制 (23)3.2.1 创建模糊控制系统 (23)3.2.2 模糊控制的Simulink仿真 (24)3.3 本章小结 (25)结论 (26)参考文献 (28)附录1 (29)附录2 (30)附录3 (31)附录4 (32)致谢 (27)第一章引言1.1 选题的目的和意义当代社会，人们生活水平不停提高，生活节奏不停加快,人们对种种方便、快捷的家用电器需求量愈来愈大，为提高人们的生活效率和质量，全自动洗衣机应运而生。
基于MATLAB模糊洗衣机设计
模糊控制洗衣机设计1模糊控制结构本次设计的控制对象是应用范围广泛的家用洗衣机，这里简化了模糊自动洗衣机的输入和输出个数。
选用双输入单输出的模糊控制，其中，把负载（衣物量）和污浊度作为输入条件、洗衣机工作时间作为输出结果。
2输入隶属度函数确定1）对于负载（衣物量）（x）而言建立了四个模糊子集，分别为：很少（HS）、少（S）、多（D）、很多（HD）。
其中HS和HD模糊子集选用梯形隶属度函数；S、D选用三角形隶属度函数。
输入1隶属度分布如图1所示。
图1 负载隶属度函数分布2）对于污浊度（y）而言，同样建立了四个模糊子集，分别为：轻脏（QZ）、较脏（JZ）、脏（Z）、很脏（HZ）。
其中QZ和HZ模糊子集选用梯形隶属度函数；JZ、Z选用三角形隶属度函数。
输入2隶属度分布如图2所示。
图2 污浊度隶属度函数分布3输出隶属度函数确定对于洗衣机工作时间（t）来说，建立了五个模糊子集，分别为很短（HD）、短（D）、中等（Z）、长（C）、很长（HC）。
为了保证洗衣机的最低工作时间，其中HD选用梯形隶属度函数，其余则为三角形隶属度函数，输出1的隶属度分布如图3所示。
图3 工作时间的隶属度函数分布4模糊规则建立根据经验（衣服越多，越污浊，则洗涤时间越长。
反之则相反）可以归纳总结出如下16条规则，如表1所示。
表1 模糊控制规则表5输出模糊量清晰化本次选用的清晰化方法为最大隶属度平均值法（mom）6测试分别随机选取三组输入测试1）x=1、y=22）x=5、y=63）x=8、y=97模糊控制程序%模糊控制程序clcclear all;close all;a=newfis('xiyiji');%新建模糊控制f1=1;a=addvar(a,'input','x',[0,10*f1]); %建立模糊输入负载的隶属度函数a=addmf(a,'input',1,'HS','trapmf',[0,0,2*f1,4*f1]);a=addmf(a,'input',1,'S','trimf',[2*f1,4*f1,6*f1]);a=addmf(a,'input',1,'D','trimf',[4*f1,6*f1,8*f1]);a=addmf(a,'input',1,'HD','trapmf',[6*f1,8*f1,10*f1,10*f1]);f2=1;a=addvar(a,'input','y',[0,10*f2]); %建立模糊输入污浊度的隶属度函数a=addmf(a,'input',2,'QZ','trapmf',[0,0,2*f2,4*f2]);a=addmf(a,'input',2,'JZ','trimf',[2*f2,4*f2,6*f2]);a=addmf(a,'input',2,'Z','trimf',[4*f2,6*f2,8*f2]);a=addmf(a,'input',2,'HZ','trapmf',[6*f2,8*f2,10*f2,10*f2]);f3=1;a=addvar(a,'output','t',[0,60*f3]); %建立模糊输时间的隶属度函数a=addmf(a,'output',1,'HD','trapmf',[0,0,10*f3,20*f3]);a=addmf(a,'output',1,'D','trimf',[10*f3,20*f3,30*f3]);a=addmf(a,'output',1,'Z','trimf',[20*f3,30*f3,45*f3]);a=addmf(a,'output',1,'C','trimf',[30*f3,45*f3,60*f3]);a=addmf(a,'output',1,'HC','trimf',[45*f3,60*f3,60*f3]);%建立模糊规则库，共16条规则rulelist = [1 1 1 1 1;1 2 1 1 1;1 32 1 1;1 4 3 1 1;2 1 1 1 1;2 2 2 1 1;2 3 3 1 1;2 4 4 1 1;3 1 2 1 1;3 2 3 1 1;3 34 1 1;3 4 5 1 1;4 1 3 1 1;4 2 4 1 1;4 35 1 1;4 45 1 1];a=addrule(a,rulelist);%showrule(a) % 显示模糊规则a1=setfis(a,'DefuzzMethod','mom'); % 设置清晰化函数为mom writefis(a1,'xiyiji'); % 储存模糊文件a2=readfis('xiyiji'); % 读取模糊文件disp('负载x范围：[0,10],污浊度y范围：[0,10]');x=input('负载：'); %输入负载y=input('污浊度：'); %输入污浊度t=evalfis([x,y],a2); %调用模糊控制函数t=ceil(t); %取整fprintf('工作时间t为%d分钟\n',t); %输出工作时间figure(1); %显示模糊控制器plotfis(a2);figure(2); %显示输入1的隶属度plotmf(a,'input',1);figure(3); %显示输入2的隶属度plotmf(a,'input',2);figure(4); %显示输出1的隶属度plotmf(a,'output',1);。
使用MATLAB进行模糊控制设计
使用MATLAB进行模糊控制设计导言：模糊控制是一种基于模糊逻辑的自适应控制方法，它使用模糊规则来处理难以准确建模的系统。
MATLAB作为一款功能强大的数学计算软件，在模糊控制设计中发挥着重要的作用。
本文将介绍使用MATLAB进行模糊控制设计的基本原理、步骤以及一些实际的应用案例。
一、模糊控制基本原理1.1 模糊逻辑模糊逻辑是基于模糊集的一种数学逻辑推理方法。
与传统的布尔逻辑不同，模糊逻辑考虑了中间状态的存在，可以用模糊集的隶属度来描述事物之间的模糊关系。
模糊逻辑的基本运算包括模糊与、模糊或、模糊非等。
1.2 模糊控制器的基本结构模糊控制系统由模糊化、模糊推理和去模糊化三个主要部分组成。
模糊化将输入转换为模糊集，模糊推理基于预定义的模糊规则进行逻辑推理，得到输出的模糊集，然后通过去模糊化将模糊结果转换为实际的控制信号。
二、使用MATLAB进行模糊控制设计的步骤2.1 建立模糊逻辑系统在MATLAB中，可以使用fuzzy工具箱来建立模糊逻辑系统。
首先，需要定义输入和输出的模糊集，可以选择三角形、梯形或高斯函数等形状。
然后，定义模糊规则，设置每个输入和输出之间的关系。
最后，确定输入和输出的范围，以便后续模糊控制器的设计和仿真。
2.2 设计模糊控制器在MATLAB中，可以使用fuzzy工具箱中的fuzzy控制器对象来设计模糊控制器。
首先，需要将前一步中建立的模糊逻辑系统与fuzzy控制器对象相关联。
然后，设置输入的变化范围和输出的变化范围。
接下来，可以选择使用模糊控制器设计方法来优化模糊规则和模糊集的参数。
最后，可以进行控制系统的仿真和性能评估。
2.3 优化模糊控制器优化模糊控制器是为了使模糊控制系统能够更好地适应实际环境变化和控制要求。
在MATLAB中，可以使用模糊控制器的仿真结果进行性能评估和参数调整。
可以通过修改模糊规则、模糊集的参数或输入输出的变化范围等方式来优化模糊控制器。
三、模糊控制设计的实际应用案例3.1 模糊温度控制模糊温度控制是一个常见的实际应用案例。
matlab模糊控制器的设计
matlab模糊控制器的设计
设计模糊控制器的步骤如下：
1. 确定系统的输入和输出变量：确定系统要控制的输入和输出变量，以及它们的范围和取值。
2. 设计模糊集：根据系统的输入和输出变量的范围，在输入和输出空间中设计一组模糊集。
可以使用三角形、梯形等形状的模糊集。
3. 确定模糊规则：根据经验或专家知识，确定一组模糊规则。
每个模糊规则对应一个输入模糊集与一个输出模糊集的匹配。
4. 确定模糊推理方法：确定使用哪种模糊推理方法，如Mamdani或者Sugeno等。
5. 设计模糊控制器的模糊化和解模糊化方法：确定如何将输入变量模糊化为模糊集，以及如何将输出变量的模糊集解模糊化为具体的输出值。
6. 确定模糊控制器的参数：根据系统的实际需求和性能要求，调整模糊控制器的模糊规则和参数，以达到最佳控制效果。
7. 实现模糊控制器：使用MATLAB等工具实现设计好的模糊控制器，并进行模拟和实验验证。
以上是一般的模糊控制器设计步骤，具体的设计过程还需要根据具体的系统和控制需求进行调整和优化。
参考基于matlab的模糊pid控制器的设计
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最优控制与智能控制基础文献总结报告基于MATLAB的模糊PID控制器的设计学生姓名：陈泽少班级学号：5090111任课教师：段洪君提交日期：成绩：1课题背景、意义及发展现状随着越来越多的新型自动控制应用于实践，其控制理论的发展也经历了经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。
智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机。
自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。
控制器的输出经过输出接口、执行机构加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器、变送器通过输入接口送到控制器。
不同的控制系统，传感器、变送器、执行机构是不一样的。
比如压力控制系统要采用压力传感器；电加热控制系统要采用温度传感器[1]。
目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器（仪表）已经很多，产品已在工程实际中得到了广泛的应用。
比如，工业生产过程中，对于生产装置的温度、压力、流量、液位等工艺变量常常要求维持在一定的数值上，或按一定的规律变化，以满足生产工艺的要求[2]。
PID控制器可以根据PID控制原理对整个控制系统进行偏差调节，从而使被控变量的实际值与工艺要求的预定值一致。
PID（比例积分微分）控制具有结构简单、稳定性能好、可靠性高等优点, 1word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
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尤其适用于可建立精确数学模型的控制系统。
而对于一些多变量、非线性、时滞的系统，传统的PID控制器并不能达到预期的效果。
随着模糊数学的发展，模糊控制的思想逐渐得到控制工程师们的重视，各种模糊控制器也应运而生。
而单纯的模糊控制器有其自身的缺陷—控制效果很粗糙、控制精度无法达到预期标准。
但利用传统的PID控制器和模糊控制器结合形成的模糊自适应的PID控制器可以弥补其缺陷；它将系统对应的误差和误差变化率反馈给模糊控制器进而确定相关参数，保证系统工作在最佳状态，实现优良的控制效果[3]。
基于matlab的模糊逻辑控制系统设计
基于MATLAB 的模糊逻辑控制系统设计李根（广西大学电气工程学院，广西南宁530004）摘要：详细阐述了模糊逻辑控制系统中隶属度函数与模糊规则的建立以及MATLAB 模糊控制器的建模与仿真方法。
另外，通过洗衣机控制实例介绍了MATLAB 模糊控制器的实现方法与进行可视化操作和模糊控制器设计的流程。
关键词：MATLAB ；模糊控制；仿真0引言MATLAB 软件是一款广泛应用于工程设计、自动化控制、信号与图像处理、金融财务分析建模等领域的数学计算建模软件，使用更加贴近目前电脑用户熟悉的Windows 的标准界面与视窗环境，来实现函数运算数值分析、数据信号的界面可视化、非线性动态系统的建模仿真及其他编程软件的接口等专业功能，为众多的专业领域提供强大的工具箱与模块集。
1模糊逻辑控制系统结构模糊控制系统是一种在模糊或非模糊推理规则中处理模糊信息的工具，其关键部分是“行为规则集”及“模糊推理算法”[1]。
性能评价指标是用来衡量控制系统算法的好坏，因此，选择一个客观合理的系统性能评价指标对于判断控制算法的效果比较重要。
本文将利用洗衣机的模糊控制设计，进行模糊逻辑控制系统的整体研究。
如图1所示，在影响洗衣机性能的系统指标中，选取两个基本参数“污泥含量”和“油脂含量”作为二维模糊控制器的输入参数，洗涤时间为输出参数。
2模糊控制器设计在MATLAB 模糊逻辑工具箱中包含trapmf 型、gaussmf 型、trimf 型等11种隶属度函数类型，在工具箱给出的函数类型之外也可以自行设计能够满足用户不同需求的函数类型。
2.1隶属度函数建立本文根据建立的洗衣机系统结构定义相应的控制器输入/输出参数模糊集和隶属度函数。
隶属度函数的取值范围必须满足[0，1]的区间，函数方式可分为数值描述方式（论域为离散型）和函数描述方式（论域为连续型）。
（1）根据洗衣机洗涤衣物的输入变量污泥x [0，100]，将污泥模糊集细分为少、中、多三种类型，分别用SD 、MD 、LD 表示。
使用Matlab进行模糊控制系统设计
使用Matlab进行模糊控制系统设计引言：近年来，随着科学技术的快速发展和应用场景的不断扩展，控制系统设计成为众多领域中的热点问题之一。
而模糊控制作为一种有效的控制方法，在自动化领域得到了广泛的应用。
本文将介绍如何使用Matlab进行模糊控制系统设计，旨在帮助读者更好地理解和运用这一方法。
一、模糊控制基础1.1 模糊理论概述模糊理论是由日本学者庵功雄于1965年提出的一种描述不确定性问题的数学工具。
模糊控制是指在系统建模和控制设计过程中，使用模糊集合和模糊规则进行推理和决策，从而实现对复杂、非线性和不确定系统的控制。
1.2 模糊控制的优势相比于传统的控制方法，模糊控制具有以下优势：- 模糊控制能够处理复杂、非线性和不确定系统，适用范围广。
- 模糊控制不需要精确的系统数学模型，对系统环境的变化较为鲁棒。
- 模糊控制方法简单易懂，易于实现和调试。
二、Matlab在模糊控制系统设计中的应用2.1 Matlab模糊工具箱的介绍Matlab提供了一个专门用于模糊逻辑和模糊控制设计的工具箱，该工具箱提供了丰富的函数和命令，使得模糊控制系统的设计过程更加简单和高效。
2.2 Matlab模糊控制系统设计流程在使用Matlab进行模糊控制系统设计时，可以按照以下步骤进行：1) 确定模糊控制系统的输入和输出变量；2) 设计模糊集合和决策规则；3) 确定模糊推理的方法和模糊控制器的类型；4) 设计模糊控制器的输出解模糊方法；5) 对设计好的模糊控制系统进行仿真和调试。
2.3 Matlab中常用的模糊控制函数和命令为方便读者进行模糊控制系统的设计和实现，Matlab提供了一系列常用的函数和命令，如：- newfis：用于创建新的模糊推理系统；- evalfis：用于对输入样本进行推理和解模糊；- gensurf：用于绘制模糊控制系统的输出曲面；- ruleview：用于直观地查看和编辑模糊规则等。
三、使用Matlab进行模糊控制系统设计的案例分析为了帮助读者更好地理解和运用Matlab进行模糊控制系统设计，本节将以一个实际案例进行分析。
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污泥x
MD
LD
油
NG
VS*
M
L
脂
MG
S
M
L
y
LG
M
L
VL
6.仿真实例
洗衣机水位控制
在Matlab命令窗口运行Fuzzy函数来建立 FIS文件,根据系统的要求确定其输入为e 和ec,输出u。 ① e表示进出水位信号偏差 ② ec表示水位偏差变化率 ③ u表示进水阀门开关的比率,取u的范围在 [-1,1]间
污泥隶属函数仿真图
Degree of membership
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 0
10 20 30 40
50 60 70 80 90 100 x
油脂隶属函数仿真图
Degree of membership
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
基于MATLAB的洗衣机模糊 控制设计
主要内容
• 设计的主要目的是设计一个比较合理的洗 衣机模糊控制器，这种采用模糊控制的洗 衣机能够通过洗衣桶内水的脏污程度和污 渍性质（油污或者泥污）来自动预选洗涤 时间和控制水位，以达到最佳的洗涤效果。
主要内容
• 本文主要研究了基于MATLAB的洗衣机模糊控制。 • 首先明确本设计中所要控制的变量，即水位和洗
25
z
/ 15
M
z
z 10 / 15
40
z / 15
L
z
z 25
60
z
/ 15 / 20
VL
z
z
40
/
20
0 z 10 0 z 10 10 z 25 10 z 25 25 z 40 25 z 40 40 z 60 40 z 60
1.模糊控制器的结构
选用两输入单输出模糊控制器。控 制器的输入为衣物的污泥和油脂， 输出为洗涤时间。
2.定义输入、输出模糊集
将污泥分为3个模糊集：SD(污泥少)，MD （污泥中），LD（污泥多）；将油脂分为3 个模糊集：NG（油脂少），MG（油脂 中），LG（油脂多）；将洗涤时间分为5个 模糊集：VS（很短），S（短），M（中 等），L（长），VL（很长）。
x/50
100
x/
50
LGxx50/50
0 y 50 0 y 50 50 y 100 50 y 100
3.定义隶属函数
洗涤时间
VS z 10 z / 10
S
z
z / 10
0.3
0.2
0.1
0
0
10 20
30
40
50 60 70
80
90 100
y
洗涤时间隶属函数仿真图
Degree of membership
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
10
20
30
40
50
60
z
4.建立模糊控制规则
模糊规则设计的标准为：“污泥越多， 油脂越多，洗涤时间越长”；“污泥 适中，油脂适中，洗涤时间适中”； “污泥越少，油脂越少，洗涤时将越 短”。
3.定义隶属函数
SDx50x/50 0 x 50
μ污泥
MDx
x / 50
100
x/
50
0 x 50 50 x 100
LDxx50/50 50 x 100
NGy50 y/50
油脂
MGy
涤时间。 • 其次，定义了输入、输出模糊集，结合实际情况
定义了隶属函数，然后建立模糊控制规则，给出 模糊控制表，进行了模糊推理。 • 最后采用Simulink对该系统进行仿真，通过仿真 曲线可以看出，文中采用的模糊控制方法是正确 而有效的。
模糊控制器设计过程
① 模糊控制器的结构 ② 定义输入输出模糊集 ③ 定义输入输出隶属函数 ④ 建立模糊控制规则 ⑤ 建立模糊控制表 ⑥ 模糊推理 ⑦ 反模糊化
隶属度函数e
隶属度函数ec
隶属度函数u
模糊控制的Simulink仿真
设被控对象为
G(s)
2500 s2 25s
模糊控制Simulink仿真模型
模糊控制的水位跟踪
感谢各位老师观 看！