二维模糊控制表的离线计算及m文件实现
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离散论域模糊控制表的离线计算
一、题目
已知单变量两维输入，一维输出模糊控制器，其两维输入为 E ， EC ，一维输出为
I ，论域均为 E ， EC ，I ∈ {-6 ， -5 ， -4 ， -3 ， -2 ， -1 ， 0 ， 1 ， 2 ， 3 ， 4 ，
5 ， 6} ， E 的论域划分为 {NB ， NM ， NS ， NZ ， PZ ， PS ， PM ， PB} ，共 8
个模糊子集，其各自的隶属度函数如表 1 所示。 EC 和 I 的论域划分为 {NB ， NM ，NS ， ZE ， PS ， PM ， PB} ，共 7 个模糊子集，它们的隶属度函数都如表 2 所示。已知控制规则表如表 3 所示，试求解输出控制表（如当 e=-6 ， ec=-6 时，求输出
i= ？，最终输出的控制表格式如如表 4 所示）。其中输入采用单点模糊法，输出
清晰量采用加权平均法进行解模糊，可以用 MATLAB 编程计算。
各变量的隶属度函数以及控制规则表如下：
表 1 输入变量 E 的隶属度函数表
E -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
NB 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 0 0 0 0 0 0 NM 0.2 0.6 1.0 0.6 0.2 0 0 0 0 0 0 0 0
NS 0 0 0.3 0.7 1.0 0.7 0.3 0 0 0 0 0 0
NZ 0 0 0 0 0.1 0.6 1.0 0 0 0 0 0 0
PZ 0 0 0 0 0 0 1.0 0.6 0.1 0 0 0 0
PS 0 0 0 0 0 0 0.3 0.7 1.0 0.7 0.3 0 0 PM 0 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.6 1.0 0.6 0.2 PB 0 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
表 2 变量 EC 和 I 的隶属度函数表
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
NB 1.0 0.6 0.2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 NM 0.2 0.6 1.0 0.6 0.2 0 0 0 0 0 0 0 0
NS 0 0 0.2 0.6 1.0 0.6 0.2 0 0 0 0 0 0
ZE 0 0 0 0 0.2 0.6 1.0 0.6 0.2 0 0 0 0
PS 0 0 0 0 0 0 0.2 0.6 1.0 0.6 0.2 0 0 PM 0 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.6 1.0 0.6 0.2 PB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.6 1.0
表 3 控制规则表
NB
NM
NS
ZE
PS
PM
PB
NB NB NB NB NB NM ZE ZE NM NB NB NB NB NM ZE ZE NS NM NM NM NM ZE PS PS NZ NM NM NS ZE PS PM PM PZ NM NM NS ZE PS PM PM PS NS NS ZE PM PM PM PM PM ZE ZE PM PB PB PB PB PB ZE ZE PM PB PB PB PB
表 4 输出控制表（ e ， ec ， i 均为清晰量）
-6
-5
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
5
6
-6
-5.4444 -5.3750 -4.7917 -4.2963 -4.0000 -4.0000 -3.4063 -2.9714 -1.7813 -1.0286 -0.5938
0.0000 0.0
000 -5
-5.2857 -5.2857 -4.5500 -4.3077 -4.0000 -4.0000 -3.3214 -3.0000 -1.7500 -1.0000 -0.6786 0.0000 0.0
000 -4
---------0.0
0.4
1.1
1.0
5.4 444 5.3
750
4.7
917
4.2
963
3.7
500
3.4
815
2.8
611
2.5
128
0.5
250
000 250 250 588
-3 -
5.2
857 -
5.2
857
-
4.5
500
-
4.3
077
-
3.7
083
-
3.0
000
-
2.3
750
-
2.0
000
-
0.2
045
0.9
259
1.3
542
2.0
000
2.0
000
-2 -
5.4
444 -
5.3
750
-
4.7
917
-
4.2
963
-
3.4
000
-
2.5
641
-
0.8
696
-
0.4
255
0.2
750
1.4
894
2.0
976
2.8
750
2.9
412
-1 -
5.2
857 -
5.2
857
-
4.5
500
-
4.3
077
-
3.3
077
-
2.0
000
-
0.3
333
0.9
259
1.7
500
2.3
478
2.9
189
4.3
077
4.3
077
0 -
4.9
091 -
4.8
000
-
3.4
688
-
3.2
000
-
2.5
833
-
1.5
745
0.0
000
1.5
745
2.5
833
3.2
000
3.4
688
4.8
000
4.9
091
1 -
4.3
077 -
4.3
077
-
2.9
189
-
2.3
478
-
1.7
500
-
0.9
259
0.3
333
2.0
000
3.3
077
4.3
077
4.5
500
5.2
857
5.2
857
2 -
2.9
412 -
2.8
750
-
2.0
976
-
1.4
894
-
0.2
750
0.4
255
0.8
696
2.5
641
3.4
000
4.2
963
4.7
917
5.3
750
5.4
444
3 -
2.0
000 -
2.0
000
-
1.3
542
-
0.9
259
0.2
045
2.0
000
2.3
750
3.0
000
3.7
083
4.3
077
4.5
500
5.2
857
5.2
857
4 -
1.0
588 -
1.1
250
-
0.4
250
0.0
000
0.5
250
2.5
128
2.8
611
3.4
815
3.7
500
4.2
963
4.7
917
5.3
750
5.4
444
5 0.0
000 0.0
000
0.6
786
1.0
000
1.7
500
3.0
000
3.3
214
4.0
000
4.0
000
4.3
077
4.5
500
5.2
857
5.2
857
6 0.0
000 0.0
000
0.5
938
1.0
286
1.7
813
2.9
714
3.4
063
4.0
000
4.0
000
4.2
963
4.7
917
5.3
750
5.4
444
二、基本原理
这是一个二输入、单输出的模糊控制器的设计，主要包括输入模糊化、模糊推理、解模糊等基本过程，现在叙述如下：
1 、输入模糊化