【正文】 設計、過程控制、建模和仿真、通信系統(tǒng)等眾多領域的理論研究和過程設計中得到廣泛應用。[5] SIMULINK簡介建模仿真可視化功能SIMULINK是MATLAB五大通用功能之一，是基于MATLAB語言環(huán)境下用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和綜合分析的集成軟件包，它可以處理的系統(tǒng)包括：線性和非線性系統(tǒng)；連續(xù)和離散時間模型，或者是兩者混合系統(tǒng)；單任務、多任務離散事件系統(tǒng)；并且系統(tǒng)還可以是多采樣率的，比如系統(tǒng)的不同部分擁有不用的采樣率，它的存在使MATLAB的功能得到進一步擴展。這種方框圖式的建模方法很容易將一個復雜系統(tǒng)的數(shù)學模型輸入到計算機中，大大簡化了編程過程。它外表以方塊形式呈現(xiàn)，且采用分層結構。從分析研究角度講，這種SMULINK模型不僅能讓用戶知道具體環(huán)節(jié)的動態(tài)細節(jié)，而且能讓用戶清晰地了解各器件、各子系統(tǒng)、各系統(tǒng)間地信息交換，掌握各部分之間地交互影響。這些工具箱是動態(tài)鏈接的，修改其中任一個都將影響其他己打開的工具箱的顯示結果。模糊邏輯工具箱使得工程設計人員可以采用多種途徑生成和編輯模糊推理系統(tǒng)，如手工、通過交互式圖形工具、通過命令行函數(shù)或基于模糊聚類或自適應神經模糊技術自動實現(xiàn)。圖中：max brake：最大制動力；max thrust：最大驅動力；：行駛阻力函數(shù)模塊，Expression—1500***(1+u/19440)；：空氣阻力函數(shù)模塊，Expression—*(u[1]+20*sin(*u[2]))^2；：坡度阻力函數(shù)模塊，Expression—1500***sin(*u)； 汽車動力仿真模型Figure Dynamic Simulation Model of Automobile PID控制器仿真模型的建立依據(jù)比例—積分—微分控制的基本原理，我們利用MATLAB軟件中SMULINK建立一個簡單的PID控制器模型，利用這個模型在模糊控制過程中對PID控制參數(shù)進行在線的實時調整，以達到改善和優(yōu)化控制效果的作用。 PID控制器仿真模型Figure PID controller simulation model實際車速和設定車速作為輸入量，經過PID控制器的比例，積分，微分環(huán)節(jié)輸出驅動力。打開模糊邏輯編輯器窗口。在模糊邏輯編輯器窗口中添加輸入輸出語言變量，并修改各自的名稱[2]。 模糊邏輯系統(tǒng)結構Figure Structure of fuzzy logic system 編輯隸屬度函數(shù)依據(jù)已定義的輸入輸出語言變量，以及他們的論域和模糊子集，完成各語言變量的隸屬度函數(shù)的編輯。最后修改各模糊子集的名稱。 隸屬度函數(shù)編輯窗口Figure Membership Function Editor window 編輯控制規(guī)則依據(jù)歸納出的模糊控制規(guī)則表，我們列出16條控制語句如下：If |E| is Z and |EC| is Z then Kp′ is S and Ti′ is S and Td′ is Z.If |E| is Z and |EC| is S then Kp′ is B and Ti′ is M and Td′ is Z.If |E| is Z and |EC| is M then Kp′ is B and Ti′ is M and Td′ is Z.If |E| is Z and |EC| is B then Kp′ is B and Ti′ is M and Td′ is Z.If |E| is S and |EC| is Z then Kp′ is B and Ti′ is B and Td′ is Z.If |E| is S and |EC| is S then Kp′ is B and Ti′ is M and Td′ is M.If |E| is S and |EC| is M then Kp′ is B and Ti′ is M and Td′ is M.If |E| is S and |EC| is B then Kp′ is B and Ti′ is M and Td′ is S.If |E| is M and |EC| is Z then Kp′ is M and Ti′ is B and Td′ is B.If |E| is M and |EC| is S then Kp′ is M and Ti′ is M and Td′ is B.If |E| is M and |EC| is M then Kp′ is M and Ti′ is M and Td′ is S.If |E| is M and |EC| is B then Kp′ is S and Ti′ is S and Td′ is S.If |E| is B and |EC| is Z then Kp′ is B and Ti′ is B and Td′ is B.If |E| is B and |EC| is S then Kp′ is B and Ti′ is B and Td′ is M.If |E| is B and |EC| is M then Kp′ is B and Ti′ is B and Td′ is B.If |E| is B and |EC| is B then Kp′ is B and Ti′ is B and Td′ is B.將控制語句輸入規(guī)則編輯器。 規(guī)則觀察器Figure Rule Viewer輸入語言變量取不同的值時，系統(tǒng)依據(jù)重心法求出各輸出語言變量的控制量。表51 Kp′的控制表Table 51 Control table of Kp′|E||EC|012345012345表52 Ti′的控制表Table 52 Control table of Ti′|E||EC|012345012345表53 Td′的控制表Table 53 Control table of Td′|E||EC|012345012345 觀察各變量的控制曲面打開曲面觀察器，觀察3個輸出語言變量的控制曲面。 Kp′的控制曲面Figure Control surfaces of Kp′ Ti′的控制曲面Figure Control surfaces of Ti′ Td′的控制曲面Figure Control surfaces of Td′輸出語言變量的控制曲面都成非線性，這說明模糊控制本身是非線性的。 模糊PID控制器仿真模型的建立我們利用建立的模糊控制器對PID控制的3個參數(shù)進行在線修正，從而將模糊控制與PID控制有效地結合起來。 系統(tǒng)總仿真模型Figure Total System Simulation Model我們分別設定巡航車速為40m/h、60km/h、80km/h和100km/h，對整個仿真系統(tǒng)做必要的設置后點擊運行按鈕，得出仿真結果曲線。 巡航車速40km/h仿真結果Figure Smulation results in cruise speed of 40km / h 巡航車速60km/h仿真結果Figure Smulation results in cruise speed of 60 km / h 巡航車速80km/h仿真結果Figure Smulation results in cruise speed of 80 km / h 巡航車速100km/h仿真結果Figure Smulation results in cruise speed of 100 km / h通過四組仿真曲線我們看到，傳統(tǒng)PID控制和模糊PID控制的曲線有著相類似的形狀，大致走勢相同。但當設定的巡航車速繼續(xù)增大到100km/h時，兩者的響應時間基本一致，但模糊PID控制仍具有良好的穩(wěn)定性，超調量小。模糊PID控制減小了超調，適當加快了響應時間，具有較好的穩(wěn)定性。6. 模糊單片機實現(xiàn)模糊控制美國Neuralogix公司生產的模糊單片機NLX230模糊推理速度每秒達3000萬條規(guī)則。 NLX230的引腳及功能NLX230是40引腳的雙列直插式集成芯片。DO0~DO7：8位數(shù)據(jù)輸出端，輸出寄存器由MA0~MA2選擇并由STB同步。MA0~MA2：多路地址信號。CS：片選信號，低電平有效，用于啟動EEPROM進行數(shù)據(jù)串行讀寫。R/W：在從方式中，用做讀寫信號輸入端，R/W=1時，表示讀；R/W=0時，表示寫。XI：石英振蕩器信號輸入端。CLK：內部振蕩器的緩沖器輸出。VDD：+5V電源。NC：無用端，通常接地。 巡航控制規(guī)則和隸屬函數(shù)的程序表達在設計過程中，利用軟件輸入控制規(guī)則和隸屬函數(shù)，其程序表達如下：NLX230TERMSE is Z 0 inE is S inE is M 3 2 inE is B