【正文】 o。,[25,40,60])。,39。,1,39。 a = addmf(a,39。trimf39。M39。output39。,[0,10,25])。,39。,1,39。 a = addmf(a,39。trimf39。VS39。output39。,[0,60])。,39。 a = addvar(a,39。trimf39。LG39。input39。,[0,50,100])。,39。,2,39。 a = addmf(a,39。trimf39。NG39。input39。,[0,100])。,39。 a = addvar(a,39。trimf39。LD39。input39。,[0,50,100])。,39。,1,39。 a = addmf(a,39。trimf39。SD39。input39。,[0,100])。,39。 a = addvar(a,39。fuzz_wash39。Degree of membership39。)。 xlabel(39。 hold on。 plot(z,u)。 u = trimf(z,[25,40,60])。 hold on。 plot(z,u)。 u = trimf(z,[0,10,25])。 hold on。 plot(z,u)。 u = trimf(z,[0,0,10])。)。 ylabel(39。y39。 plot(y,u)。 end u = trimf(y,[f(N),f(N + 1),f(N + 1)])。 hold on。 plot(y,u)。 end u = trimf(y,[f(1),f(1),f(2)])。 y = 0::100。)。 ylabel(39。x39。 plot(x,u)。 end u = trimf(x,[f(N),f(N + 1),f(N + 1)])。 hold on。 plot(x,u)。 end u = trimf(x,[f(1),f(1),f(2)])。 x = 0::100。 通過本論文的寫作過程，使我對 MATLAB 的開發(fā)、模糊控制都有了比較深刻的理解，感謝東北石油大學(xué)給了我這樣一個學(xué)習(xí)的機會。 高老師嚴(yán)謹細致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我學(xué)習(xí)中的榜樣；她循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 參考文獻 [1] 劉金琨 .智能控制 [M].北京：電子工業(yè)出版 .2020： 5 [2] 諸靜 .模糊控制原理與應(yīng)用 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1998. 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In: Proceedings of the International Conference on Informatics in Control Automation and Robotics, vol. 2, Set 本文圍繞著模糊控制洗衣機的基本工作原理，對其在水位和洗滌時間上的控制方式進行研究，并通過 MATLAB 較順利的實現(xiàn)了預(yù)期結(jié)果 。 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 結(jié) 論 模糊控制系統(tǒng)產(chǎn)生的背景控制技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在各種工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域里，成為現(xiàn)代高新技術(shù)的重要手段之一。 圖 38 模糊控制 Simulink 仿真程序 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 圖 39 模糊控制水位跟蹤 從仿真結(jié)果可以看出，實線 的 模糊控制 仿真 輸出值與虛線的 預(yù)定值 較為接近，說明模糊控制 有著較高的穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)特性 ，通過模糊控制可以達到預(yù)期的效果 ，對實際液位控制具有較好的指導(dǎo)意義。然后運行模糊控制的 Simulink 仿真程序如圖 38 所示。通過總結(jié)專家經(jīng)驗 ,可以有 :―如果水位偏低 ,且有大幅度降低的趨勢 ,則進水閥門開到中等大小 ‖、 ―如果有水位非常低 ,且有大幅度升高的趨勢 ,則進水閥門開大 ‖、 ―如果有水位高 ,且有大幅度升高的趨勢 ,則出水閥門開到中等大小 ‖[10]。 10 L M VL 3/5 2/5 1/5 0 19 31 40 60 ? z 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 建立的 FIS 模塊分別控制進出水閥門開關(guān)的比率 ,e 表示進出水位信號偏差 ,ec 表示水位偏差變化率 , u 表示進水閥門開關(guān)的比率 ,取 u 的范圍在 [1,1]間 [8]。利用命令showrule 可觀察規(guī)則庫，利用命令 ruleview 可實現(xiàn)模糊控制的動態(tài)仿真，動態(tài)仿真環(huán)境如圖 36 所示 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 圖 35 洗衣機的組合輸出及反模糊化 圖 36 動態(tài)仿真模糊系統(tǒng) 通過上述內(nèi)容，我們可以看出理論數(shù)值與仿真數(shù)值非常接近， 所以我們所以設(shè)計的是符合理論和實際的。洗衣機模糊控制系統(tǒng)仿真程序見附錄 4。將53??代入洗滌時間隸屬度函數(shù)中的 )(zM? ，得到規(guī)則前提隸屬 度 53?? 與規(guī)則結(jié)論隸屬度 )(zM? 的交點，即 531540)(5315 10)( ?????? zzzz MM ?? ， 得到 3119 21 ?? ，zz 采用最大平均法，可得精確輸出為 252 31192 21 ?????? zzz 即所需要的洗滌時間為 25 分鐘。 洗衣機的模糊推理過程如圖 34 和圖 35 所示。 （ 6）反模糊化 模糊系統(tǒng)總的輸出 )(zagg? 實際上是 3 個規(guī)則推理結(jié)果的并集，需要進行反模糊化，才能得到更精確的推理結(jié)果。 表 33 規(guī)則前提可信度 洗 滌 時 間 z 污 泥 x SD MD(4/5) LD(1/5) 油 脂 y NG 0 0 0 MG(3/50 0 3/5 2/5 LG(1/5) 0 1/5 1/5 （ 4）將上述兩個表進行 ―與 ‖運算 得到每條規(guī)則總的可信度輸出，見表 34。 表 32 模糊推理結(jié)果 洗 滌 時 間 z 污 泥 x SD MD(3/5) LD(1/5) 油 脂 y SD 0 0 0 MD(3/5) 0 )(zM? )(zL? LG(2/5) 0 )(zL? )(zVL? （ 2）規(guī)則觸發(fā) 由表 32 可知，被觸發(fā)的規(guī)則有 4 條，即 Rule 1： IF y is MD and x is MG THEN z is M 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 Rule 2： IF y is MD and x is LG THEN z is L Rule 3： IF y is LD and x is MG THEN z is L Rule 4： IF y is LD and x is LG THEN z is VL （ 3）規(guī)則前提推理 在同一條規(guī)則內(nèi)，前提之間通過 ―與 ‖的關(guān)系得到規(guī)則結(jié)論。 表 31 洗衣機模糊規(guī)則 洗 滌 時 間 z 污 泥 x SD MD LD 油 脂 y NG MG LG VS* S M M M L L L VL 第 * 條規(guī)則為： ―IF 衣物污泥少 且 油脂少 THEN 洗滌時間很短 ‖。 0 10 20 30 40 50 6000 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 91zDegree of membership 圖 33 洗滌時間隸屬函數(shù) 建立模糊控制規(guī)則 根據(jù)人的操作經(jīng)驗設(shè) 計模糊規(guī)則，模糊規(guī)則設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)為： ―污泥越多，油脂越多，洗滌時間越長 ‖； ―污泥適中，油脂適中，洗滌時間適中 ‖； ―污泥越少，油脂越少，洗滌時將越短 ‖。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10000 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 91xDegree of membership 圖 31 污泥隸屬函數(shù) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10000 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 91yDegree of membership 圖 32 油脂隸屬函數(shù) 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 選用如下隸屬函數(shù) ? ? ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? ? ????????????????????????????????????20/4020/6015/2515/4015/1015/2510/10/10zzzzzzzzzzzzzVLLMSVS??????洗滌時間 604060404025402525102510100100????????????????zzzzzzzz 采用三角形隸屬函數(shù)實現(xiàn)洗滌時間的模糊化，如圖 33 所示。采用 Matlab 進行仿真，污泥隸屬函數(shù)設(shè)計仿真程序看附錄 1，仿真結(jié)果如圖 31 所示。 定義輸入、輸出模糊集 將污泥分為 3 個模糊集： SD(污泥少 )， MD（污泥中）， LD（污泥多）；將油脂分為 3 個模糊集： NG（油脂少）， MG（油脂中）， LG（油脂多）；將洗滌時間分為 5 個模糊集： VS（很短）， S（短）， M（中等）， L（長）， VL（很長）。 [4] 洗衣機的時間控制 確定模糊控制器的結(jié)構(gòu) 選用兩輸入單輸出模糊控制器。 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 第 3 章 洗衣機的模糊控制 傳統(tǒng)的洗衣機都是人們用肉眼觀看后，根據(jù)人的經(jīng)驗來調(diào)整洗衣時間和用水量，而模糊控制就是以人堆被控對象的控制經(jīng)驗為依據(jù)而設(shè)計的控制器，這樣就能實現(xiàn) 控制器模擬人的思維方式來控制洗衣機 。Matlab 提供 5 種反模糊化方法： ① bisector，面積等分法； ② centroid，面積重心法； ③ mom，最大隸屬度平均法； ④ som，最大隸屬度取小法； ⑤ lom，最大隸屬度取大法。當(dāng)系數(shù) ik 取隸屬度 )(iv v? 時，就轉(zhuǎn)化為重心法。 ○ 3 加權(quán)平均法 工業(yè)控制中，廣泛使用的反模糊方法為加權(quán)平均法，輸出值由下式?jīng)Q定 ?????miimiiikkvv110 式中，系數(shù) ik 的選擇根據(jù)實際情況而定。重心法是取隸屬度函數(shù)曲線與橫坐標(biāo)圍成面積的重心作為模糊 推理的東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20