模糊控制器

1模糊控制器的输入、输出变量分别为偏差、偏差的变化率和控制量的增量。 实际论域 e、ec、u -30，30，-24，24，-36，36。对应的模糊语言变量 E、 EC、UC 的论域均为-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6 2定义模糊子集及隶属函数对语言变量偏差E定义八个模糊集分别表示PL（正大），PM（正中），PS （正小）， PZ （正零）,NZ （负零）,NS （负小）,NM （负中）,NL （负大）。语言变量偏 差的变化率EC定义七个模糊集，分别表示PL, PM, PS, Z, NS, NM, NL。 控制量的增量UC定义七个模糊集UC,，UC8,分别表示PL, PM, PS,乙 NS, NM, NL。隶属度函数分别如下面3张表。E.的隶属函数表iECi的隶属函数表UCi 的隶属函数表隶厲度啲论域g PL)0.20.71.0UC2 PM)0.20.81.00,80.2叫 PS)0,81,00-8(Uuct0.5l.fl0.5叫 NS)0,20.81.0仇8UC6 (NM)ft.221.0a.s0.2UC. (NL)LO0.70.2模糊控制规则如下表ucNLNMNSECPLZZPMPMNSZZPSNMNSZZNLNMNSNSNLNMNSNMNLNLNMNLNLNLNLENZPZPSPMPLPMPLPMPLPLPSPMPMPMPLZPSPSPMPMZZPSPSPMNSzZPSPMNMNMNSZPSNMNMNSZZ试计算控制表。计算结果如下设已知输入为 x 和0y ，模糊化运算采用单点模糊集合，则相应的输入量模糊0集合A和B分别为:A(x )=B(y)=1 y=y00 y丰y通过模糊推理方法及性质，可求得输出量的模糊集合C为:C =(A XB)。R =(A XB)O(56Ri i=1=I56(A x B )o (A x B )t C i iii=1=I56 L o(A t C )1 L o(A t C )iiiii=1=l!6 c A c =156 CiAiBii=1i=1首先根据书上的表2-8、2-9、2-10如上面三个表所示，建立三个矩阵A、B、C分别对应三 个表中的数据，为了便于计算表2-10的数据自行规定为：NB=1，NM=2, NS=3, NZ=4, PS=5, PM=6，PB=7。由于表中没有出现PZ,因此PZ不规定值。根据上面的算法对求得的输出量模糊集合求取加权平均值即可获得模糊控制表数 值。附录程序：clear clc%偏差量E(A)偏差变化率EC(B)控制量U(C)隶属度 的定义%E(A)矩阵 行：从左向右-66列：从上到下PL-NL 0分为正零和负零%EC(B)、U(C) 行：从左向右-66 列：从上到下PLNLE=xlsread ( data.xlsx,sheet1 ) ;EC=xlsread ( data.xlsx,sheet2 ) ;U=xlsread ( data.xlsx,sheet3 ) ; %PL=1 PM=2 PS=3 Z=4 NS=5 NM=6 NL=7R=xlsread ( rule.xlsx ) ;u=-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6; Z=;%假设不同的输入 开始for y=1:14; %E 取-6 y从-6.-0 +0 .+6for z = 1:13; %EC 取+6 z从+6.0.-6%已知输入，遍历控制表，计算 C 开始C=zeros(1,13);for j=1:7; % 规则表行 for i=1:8; % 规则表列 c=U(R(j,i),:);a=E(9-i,:); b=EC(j,:);m,n=size(a);p,q=size(b);r,s=size(c);for d=1:1:mfor e=1:1:s%求得 R1R1(d,e)=min(a(d),c(e);endendfor d=1:1:p%求得 R2for e=1:1:sR2(d,e)=min(b(d),c(e);endendA1=zeros(1,m);A1(y)=E(9-i,y);%求 AB1=zeros(1,p);B1(14-z)=EC(j,14-z);%求 Bfor d=1:1:s%求 C1for e=1:1:mC1(e,d)=min(A1(e),R1(e,d);endendC1=max(C1);for d=1:1:s%求 C2for e=1:1:pC2(e,d)=min(B1(e),R2(e,d);endendC2=max(C2);C=C+min(C1,C2);endend%已知输入遍历控制表，计算 C 结束z0=0;for d=1:1:sz0=C(d)*u(d)+z0;endif sum(C)=0Z(z,y)=0;elseZ(z,y)=z0/sum(C);endendend%假设不同输入 结束xlswrite(controlt.xlsx,Z); %计算的控制表导入 control.xlsx 文件结果：表 1 ：数据图表 2 ：规则图表 3 ：控制表1ABCDLF |GH jJKLMN-0.5-i：L 41EE7LIL B513522_6315793.13753. 4732614.6923004. 3442&24. 1406254.3442E21 7647DB54- 95122-1. Jltl:-1 G?56aIL.JIL:J.- .y一.：艾.二4.3seea94. 230769裁竝二L二虹-1.:-1 57148-i.s57：.-122n.宣H1. 9055561.131:1:3.7931033. 790tBSj.次匕.亦5匚二4. 4520554二讥4-2. 76471-2 27273-il：m-0.B756S-：. 17541:,匹沆1 二3.142B57二二5Z. 34939B3.5T1429L4. 2307694 353346j.门: 1；4-2.06397:.96L5t-i：.712rT:,匸二丁0. 5B32352.T65957二二跖4Z.0909094二二匸64. 05172-3 65823-1.66102-0.57576-|：二1.55102l,17工工2. 4117652.756083.651163；汨：匚7j：l：2_=-iiz-2.t3902-1.25-：,U0. U66611.252. 051282二口二匸心3.方3 6B42L18-屯TT他-z.r-z-3.14286-2.62B57-1.76923-一，尢二j.2:0. 575T58.3634211.二门2. 6285713 619048g-.951Z2-4 - ：H-.： .T；4；宀-. Ii4-：. ：-.il-.nl；-1. -rhi. Wl.r-1-.匸円；打十:”10-! ；-4 ：i：-3.39241-：.,!i-.14-.-ilW-1.1. ,：2. 272727：；71；11-E-J左-1- P-3.15799-2.汪二-1.买三7炬0.969565i.m1.E匸卫-m：巧二Hl-1.:-L2：7r-；l 二-：.L25-1.-:-J.三-L0. 6756T&1 O1BL9213-5 22727-5.06667-4.T647L-4.34426.29ki-1. -z-r1：. 2