查詢表式模糊邏輯推理器指導(dǎo)書

查詢表式模糊控制器設(shè)計實驗指導(dǎo)書實驗?zāi)康睦肕atlab軟件實現(xiàn)模糊控制系統(tǒng)仿真實驗，了解模糊控制的查詢表方法的基本原理及實現(xiàn)過程，并找出參數(shù)Ke，Kec，和Ku對模糊控制器性能影響的規(guī)律。二、 實驗要求設(shè)計一個二維模糊控制器分別控制一一個一階被控對象G1（s）=￡1。先用模糊控制器進行控制，然后改變控制對象參數(shù)的大小，觀察模糊控商的魯棒性，找出參數(shù)Ke，Kec，和Ku對模糊控制器性能影響的規(guī)律。三、 實驗內(nèi)容查詢表法是模糊控制中的最基本的方法，用這種方法實現(xiàn)模糊控制決策過程最終轉(zhuǎn)化為一個根據(jù)模糊控制系統(tǒng)的誤差和誤差變化（模糊量）來查詢控制量（模糊量）的方法。本實驗利用了Matlab仿真模塊直接查詢表（Directlook-uptable）模塊（在Simulink下的FunctionsandTables模塊下去查找），將模糊控制表中的數(shù)據(jù)輸入給Directlook-uptable，如圖1所示。設(shè)定采樣時間（例如選用0.01s），在仿真中，通過逐步調(diào)整誤差量化因子Ke，誤差變化的量化因子Kec以及控制量比例因子Ku的大小，來提高和改善模糊控制器的性能。模糊控制器設(shè)計步驟：1、選定誤差E和誤差變化EC作為模糊控制器的輸入（二維模糊控制器），控制量U作為模糊控制器的輸出。E，EC和U的模糊集及其論域定義如下：EC和U的模糊語言變量集均為{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}E的模糊語言變量集為{NB,NM,NS,NO,PO,PS,PM,PB}E和EC論域為{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}U的論域為{-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7}確定模糊變量的賦值表：對模糊變量賦值，就是確定論域內(nèi)元素對模糊語言變量的隸屬度。各個變量的賦值表見《模糊控制、神經(jīng)控制和智能控制論》一書的283頁。利用計算機根據(jù)賦值表進行計算，并采用最大隸屬度法的解模糊方法，可以得到模糊控制查詢表，如表1所示。表1模糊控制表E-6-5-4-3-2-10+1+2+3+4+5+6-67777777442000-577777766442000-47766666442000

-37666666320-1-1-1-24445441000-1-1-13-2-1+02222000-1-1-1-4-4-4+1222200-1-4-4-4-4-4-4+212120-3-4-4-4-4-4-4-4+30000-3-3-6-6-6-6-6-6-7+4000-2-4-4-6-6-6-6-6-7-7+5000-2-4-4-6-6-7-7-7-7-7+6000-2-4-4-7-7-7-7-7-7-7在進行仿真時將上述表格中元素以矩陣形式輸入到matlab直接查詢表（Directlook-uptable）模塊中，直接查詢表模塊參數(shù)的修改可以直接在對話框中修改（注意，各行元素之間須以分號隔開），也可以在Simulink/Tools/Look-uptableeditor中進行修改。圖1查詢表法的仿真模型2、 建立仿真模型仿真模型如圖1所示?？紤]到輸入變量的變化范圍,有可能超出表中給定的值,選擇了兩個飽和環(huán)節(jié)saturation1和saturation2（在simulink/discontinuities查找這個模塊）作為超限的保護。Roundingfunction（在simulink/math中查找）是四舍五入環(huán)節(jié)，將小數(shù)轉(zhuǎn)換為整數(shù)。因為directlook-uptable中行和列的起始號都是從零開始的，所以輸入到directlook-uptable中的變量要加一個偏移量+6。Scope模塊（在simulink/sinks中查找）是示波器，可以直接觀察系統(tǒng)的輸出曲線，并可以進行存儲、打印。3、 設(shè)置仿真模型中各個模塊的參數(shù)。1）觀察模糊控制器的魯棒性：打開directlook-uptable，將表1中的元素以矩陣形式輸入到Tabledata中，并且設(shè)定仿真時間（點擊仿真模型窗口上simulation/simulationparameters進行設(shè)定）。然后調(diào)節(jié)Ke,Kec,和Ku控制參數(shù)（對一階系統(tǒng)參考數(shù)據(jù)分別是100,1,-1）直到符合要求（如誤差小于1%或者超調(diào)量小于5%）為止，改變控制對象參數(shù)（在Matlab中，對象參數(shù)修改很方便，只要雙擊對象模塊，以向量形式給出傳遞函數(shù)形式對象的系數(shù)）分別設(shè)置一階對象中的T1分別為1,5,10,仔細(xì)觀察輸出曲線，并將實驗結(jié)果填寫到實驗報告的表格中。2）觀察控制參數(shù)對模糊控制器性能影響的規(guī)律：先設(shè)置一階對象中的T1為2,然后設(shè)定仿真時間（點擊仿真模型窗口上simu