實驗3模糊工具箱模糊推理

1、實驗三 模糊工具箱的模糊洗衣機推理系統(tǒng)設(shè)計一、 實驗?zāi)康?、 掌握Matlab模糊工具箱的應(yīng)用。2、 掌握模糊集合的基本運算。3、 能夠使用Simulink工具箱設(shè)計模糊控制系統(tǒng)。二、 實驗設(shè)備1、 PC機2、 Matlab軟件三、 實驗內(nèi)容使用MATLAB模糊工具箱設(shè)計一個洗衣機模糊控制：1）模糊控制器的結(jié)構(gòu) 選用單變量二維模糊控制器。控制器的輸入為衣物的污泥和油脂，輸出為洗滌時間。2）定義輸入輸出模糊集 將污泥(WN)分為三個模糊集：SD（污泥少），MD（污泥中），LD（污泥多），取值范圍為0，100。 選用如下隸屬函數(shù)： 將油脂(YZ)分為三個模糊集：NG（無油脂），MG（油脂中），LG

2、（油脂多），取值范圍為0，100。選用如下隸屬函數(shù)：將洗滌時間(XDSJ)分為三個模糊集：VS（很短），S（短），M（中等），L（長），VL（很長），取值范圍為0，60。選用如下隸屬函數(shù)：4）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，洗滌時間越短”。5）建立模糊控制表 根據(jù)模糊規(guī)則的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，建立模糊規(guī)則表洗 滌時 間 z污 泥 xNGMGLG油脂ySDVSMLMDSMLLDMLVL四、 實驗步驟第一步：打開模糊推理系統(tǒng)編輯器步驟：在Commond Window 鍵入f

3、uzzy 回車打開如下窗口，既模糊推理系統(tǒng)編輯器。FIS處理系統(tǒng)有多少個輸入變量，輸出變量，名稱是什么，模糊算子“與”(min，prod乘積，custom自定義)，“或”(max大，probor 概率統(tǒng)計方法，custom)，推理方法（min，prod，custom），聚類方法（max，probor，sum，custom），解模糊的方法（centroid質(zhì)心法，bisector中位線法，middle of maximum，largest of maximum，smallest of maximum）。第二步：模糊控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計1、添加輸入或輸出2、選擇Input、output(選中為紅框)，在

4、Name框里分別修改各輸入、輸出的名稱為WN,YZ,XDSJ第三步：使用隸屬函數(shù)編輯器該編輯器提供一個友好的人機圖形交互環(huán)境，用來設(shè)計和修改模糊推理系中各語言變量對應(yīng)的隸屬度函數(shù)的相關(guān)參數(shù)，如隸屬度函數(shù)的形狀、范圍、論域大小等，系統(tǒng)提供的隸屬度函數(shù)有三角、梯形、高斯形、鐘形等，也可用戶自行定義。步驟：1、 雙擊任何一個輸入量或輸出量打開隸屬度函數(shù)編輯器。2、在左下處Range和Display Range處添加取值范圍，按污泥、油脂和洗滌時間的論域范圍修改；3、選中任何一個隸屬度函數(shù)（選中為紅色），在Name 中鍵入名稱，在Type中選擇形狀，隸屬函數(shù)的類型有：trimf，trapmf，gbel

5、lmf，gaussmf，gauss2mf，sigmf，dsigmf，psigmf，pimf，smf，zmf，在Params中鍵入范圍，然后回車，分別按污泥、油脂和洗滌時間的隸屬度函數(shù)參數(shù)修改：（提示：實驗一中三角形隸屬度函數(shù)參數(shù)設(shè)置）a.污泥隸屬函數(shù)b)油脂隸屬度函數(shù)c）洗滌時間隸屬度函數(shù)5、關(guān)閉隸屬函數(shù)編輯器第四步：使用規(guī)則編輯器完成了對變量的命名，隸屬函數(shù)也有了適當(dāng)?shù)男螤詈兔郑涂梢跃庉嬆：?guī)則。選擇連接關(guān)系（and 或者or），權(quán)重，在編輯器左邊選擇一個輸入變量，并選擇它的語言值，然后在編輯器右邊的輸出變量中選擇一個輸出變量，并選中它的語言值，然后將這種聯(lián)系添加到模糊規(guī)則中。 Opti

6、ons/Format 下可以選擇模糊規(guī)則不同的格式，默認(rèn)的是verbose（模糊規(guī)則的詳細(xì)格式），還有symbolic（符號格式），indexed（高度壓縮格式）步驟：1、打開規(guī)則編輯器點擊Edit菜單，選Rules2、添加規(guī)則按模糊洗衣機規(guī)則表中的規(guī)則，選中WN,YZ,XDSJ的模糊取值，none(表示不被選中任何隸屬度函數(shù)),and選項，權(quán)重Weight均設(shè)為1，然后點擊Add rule 添加規(guī)則，同理添加其他規(guī)則。3、關(guān)閉規(guī)則編輯器第五步：保存并查看結(jié)果步驟：1、 保存保存為Test.fis2. 模糊規(guī)則觀察器模糊規(guī)則觀察器的功能是可以令用戶觀察模糊推理圖，并觀察模糊推理系統(tǒng)的行為是否與預(yù)期的一樣。可以觀察到輸入變量（默認(rèn)色是黃色）和輸出變量（默認(rèn)色是藍(lán)色）如何應(yīng)用在模糊規(guī)則中；反模糊化的數(shù)值是多少。View-Rules打開Rule Viewer，輸入不同的污泥、油脂值，記錄洗滌時間；3. 輸出曲面觀測器模糊規(guī)則觀察器非常詳細(xì)的顯示了在某一個時刻的計算。如果