模糊控制实例

模糊控制大作业

一.基本模糊控制系统的matlab辅助设计、分析

二.某温度恒定系统。系统输入位控制加热电流的控制电压信号U。输出为炉温T。

设e的论域为x，量化为7个等级x={-3,-2,-1,0,1,2,3}

控制量U的论域为Y，量化为7个等级Y={-3,-2,-1,0,1,2,3}

X、Y赋值表

-3-2-10123 PB000000.61

PS000010.50

0000.510.500

NS00.510000

NB10.600000

控制规则：

if E=NB then U=PB

if E=NS then U=PS

if E=0then U=0

if E=PS then U=NS

if E=PB then U=NB

系统采用最大隶属度判决，试计算控制系统的模糊控制表。

解:

R1：if E=NB then U=PB

R2：if E=NS then U=PS

R3：if E=0then U=0

R4：if E=PS then U=NS

R5：if E=PB then U=NB

PB=(000000.61)

PS=(000010.60)

0=(000.610.600)

NS=(00.610000)

NB=(10.600000)

首先,求每条规则所描述的模糊关系Ri，然后求总的模糊关系R，即R＝R1∨R2∨R3∨R4∨R5

R1=NB×PB=NB T。PB

=

000000.61 000000.60.6 0000000 0000000 0000000 0000000 0000000⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭

同理

R2=NS×PS=NS T。PS

=

0000000 00000.60.60 000010.60 0000000 0000000 0000000 0000000⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭

R3=0×0=0T。0

=

0000000 0000000 000.60.60.600 000.610.600 000.60.60.600 0000000 0000000⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭

R4=PS×NS=PS T。NS

=

0000000 0000000 0000000 0000000 00.610000 00.60.60000 0000000⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭

R5=PB×NB=PB T。NB

=

0000000 0000000 0000000 0000000 0000000 0.60.600000 10.600000⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭

∴R＝R1∨R2∨R3∨R4∨R5

＝

000000.61 00000.60.60.6 000.60.610.60 000.610.600 00.610.60.600 0.60.60.50000 10.600000⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭

下面进行模糊推理和模糊判决

u=e*。R

(1)当e*=PB时

u1=PB。R=(10.60.60000)

u1=10.60.60000 3210123

++++++ ---

∴u*=-3

(2)当e*=PS时

u2=PS。R=(0.60.610.60.600)

u2=0.60.610.60.600 3210123

++++++ ---

∴u*=-1

(3)当e*=0时

u3=0。R=(00.60.610.60.60)

u3=00.60.610.60.60 3210123 ++++++ ---

∴u*=0

(4)当e*=NS时

u4=NS。R=(000.60.610.60.6)

u4=000.60.610.60.6 3210123

++++++

---

∴u*=1

(5)当e*=NB时

u5=NB。R=(00000.60.61)

u5=00000.60.61 3210123 ++++++ ---

∴u*=3

所以得控制表

E-3-2-10123 u+3+3+10-1-3-3