模糊控制的理論基礎(chǔ)(已修改)
2025-05-11 12:12 本頁(yè)面
【正文】 Matlab處理模糊運(yùn)算的過程： 根據(jù)用戶設(shè)定的 and和 or和每一條推理規(guī)則，計(jì)算本條規(guī)則得到的模糊概念。 將每一條規(guī)則計(jì)算出來的模糊概念，根據(jù) also的設(shè)定來綜合成一條模糊概念。 去模糊化，把模糊的概念轉(zhuǎn)化為確定的輸出。 實(shí)際上，模糊控制器根據(jù)輸入（ MI）及內(nèi)部的規(guī)則計(jì)算出輸出。 水塔水位控制 p173 if（ level is okay） then valve is no_change） 1 if（ level is low） then （ valve is open_fast) if（ level is high） then （ valve is close_fast) if（ level is okay） and (rate is positive) then （ valve is open_slow) if（ level is okay） and (rate is negative) then （ valve is open_fast) 控制的本意 ：為了達(dá)到某種目的對(duì)事物進(jìn)行支配、 管束、管制、管理、監(jiān)督、鎮(zhèn)壓。 自動(dòng)控制 : 在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置（稱 ） , 使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程（ ）的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)（即 ）自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。 控制的定義 例 1.[鋼鐵軋制 ]:軋出厚度一致的高精度鐵板 ?溫度控制 ,生鐵成分控制 ,厚度控制 ,張力控制 ,等等。 例 2.[程控機(jī)床 ]:自動(dòng)進(jìn)刀切削，加工出預(yù)期的幾何形 狀 ?直線、圓弧等各種差補(bǔ)控制，進(jìn)給量控制 ,等等。 控制裝置或控制器 被控對(duì)象 被控量 模糊控制 (1/10) ?模糊控制與傳統(tǒng)控制的差異： ?傳統(tǒng)控制的設(shè)計(jì)，以數(shù)學(xué)模型來描述受控系統(tǒng)。 ?模糊控制的設(shè)計(jì)，只需對(duì)系統(tǒng)的操作法則定義區(qū)分清楚即可，經(jīng)過反復(fù)的誤差修正就可以達(dá)到控制結(jié)果。 模糊控制 (2/10) 1. 模糊控制系統(tǒng) 我們關(guān)注的控制系統(tǒng)一般指的是反饋控制系統(tǒng)，利用誤差（ e）和誤差的變化率來控制系統(tǒng)。 模糊控制 (3/10) 模糊化 模糊推理 （ 控制規(guī)則 ） 反模糊化 誤差 誤差變化量 模糊化 控制信號(hào) 明確 控制信號(hào) 模糊化 誤差 模糊化 誤差變化量 三類模糊推理器： mamdani型模糊器：用 max min運(yùn)算做推理的運(yùn)算的模糊推理器。 larsen型模糊推理器：用乘積算法做模糊蘊(yùn)含規(guī)則的模糊推理器。 Sugeno型模糊推理器：（ 0階和 1階） 階）r( 1y*qx*pz th en By an d Ax if階）k( 0z th en By an d Ax if????????多條規(guī)則合成： ????????niBAniiBAyxzyxzRiiii11iiii)()()()(zz t h e n By a n d Ax if:????MATLAB及其應(yīng)用 Matlab自身的優(yōu)越性使其推出后得到各個(gè)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的廣泛關(guān)注，各個(gè)領(lǐng)域的專家學(xué)者相繼推出了 Matlab工具箱，其中主要有信號(hào)處理、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、最優(yōu)系統(tǒng)、系統(tǒng)辨識(shí)、通信、圖形圖像處理、小波分析和樣條等工具箱，而且工具箱還在不斷增加和完善，這些工具箱給各個(gè)領(lǐng)域的工程研究和應(yīng)用提供了有力的工具。并且，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的更新及升級(jí)， Matlab這套軟件的功能也變得越來越強(qiáng)大與實(shí)用，尤其是 Simulink工具平臺(tái)的出現(xiàn)，使得各個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真變得相當(dāng)容易和直觀。 GUI工具 anfisedit 打開 ANFIS編輯器的 GUI(圖形用戶界面 ) fuzzy 調(diào)用基本的 FIS編輯器 mfedit 隸屬度函數(shù)編輯器 ruleedit 規(guī)則編輯器和解析器 ruleview 規(guī)則觀察器和模糊推理方框圖 surfview 輸出曲面觀察器 模糊控制系統(tǒng)實(shí)例 p191 Ball Juggler （ slbb） 魔法小球 Inverse kinematics (invkine) 機(jī)器人手臂的往復(fù)運(yùn)動(dòng) Defuzzification Methods 去模糊化方法 MF gallery 各種模糊函數(shù) Water Tank （ sltank） 水箱控制 Water Tank with Rule Viewer 帶觀測(cè)器的水箱控制 Cart and Pole (slcp) 小車上的單擺 Cart and two Poles (slcpp1) 小車上的雙擺 Backing Truck (sltbu) 卡車倒車 Shower Model (shower) 淋浴溫控模型 Matlab在仿
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