在線推理法模糊控制器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

在線推理式模糊邏輯控制器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院：電力學(xué)院專業(yè)：自動(dòng)化學(xué)號(hào)：姓名：時(shí)間：2013年11月16日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦肕atlab軟件實(shí)現(xiàn)模糊控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)，了解模糊控制的在線推理方法的基本原理及實(shí)現(xiàn)過(guò)程。二、實(shí)驗(yàn)要求以matlab模糊工具箱中提供的一個(gè)水位模糊控制系統(tǒng)仿真的實(shí)例，定義語(yǔ)言變量的語(yǔ)言值，設(shè)置隸屬度函數(shù)，根據(jù)提供的規(guī)則建立模糊邏輯控制器。最后啟動(dòng)仿真，觀察水位變化曲線。三、實(shí)驗(yàn)步驟敘述在線推理模糊控制的仿真的主要步驟。在matlab命令窗口輸入：sltank，打開水位控制系統(tǒng)的simulink仿真模型圖，如圖；在matlab的命令窗口中，輸入指令：fuzzy，便打開了模糊推理系統(tǒng)編輯器（FISEditor），如圖；3）利用FISEditor編輯器的Edit/Addvariable/input菜單，添加一條輸入語(yǔ)言變量，并將兩個(gè)輸入語(yǔ)言和一個(gè)輸出語(yǔ)言變量的名稱分別定義為：level；rate；valve。其中，level代表水位（三個(gè)語(yǔ)言值：低，高，正好），rate代表變化率（三個(gè)語(yǔ)言值：正，不變，負(fù)），valve代表閥門（五個(gè)語(yǔ)言變量：不變，迅速打開，迅速關(guān)閉，緩慢打開，緩慢關(guān)閉）；①利用FISEditor編輯器的Edit/membershipfunction菜單，打開隸屬度函數(shù)編輯器，如下圖，將輸入語(yǔ)言變量level的取值范圍（range）和顯示范圍（displayrange）設(shè)置為[-1，1]，隸屬度函數(shù)類型（type）設(shè)置為高斯型函數(shù)（gaussmf），而所包含的三條曲線的名稱（name）和參數(shù)（parameters）（[寬度中心點(diǎn)]）分別設(shè)置為：high,[0.3-1];okay[0.30];low[0.31]。其中high、okay、low分別代表水位高、正好、低；②將輸入語(yǔ)言變量rate的取值范圍（range）和顯示范圍（displayrange）設(shè)置為[-0.1，0.1]，隸屬度函數(shù)類型（type）設(shè)置為高斯型函數(shù)（gaussmf），而所包含的三條曲線的名稱（name）和參數(shù)（parameters）（[寬度中心點(diǎn)]）分別設(shè)置為：negative,[0.03-0.1];none[0.030];positive[0.030.1]。其中negativ、none、positive分別代表水位變化率為負(fù)、不變、正；③將輸出語(yǔ)言變量valve的取值范圍（range）和顯示范圍（displayrange）設(shè)置為[-1，1]，隸屬度函數(shù)類型（type）設(shè)置為三角型函數(shù)（trimf），而所包含的五條曲線的名稱（name）和參數(shù)（parameters）（[abc]）分別設(shè)置為：close_fast,[-1-0.9-0.8];close_slow,[-0.6-0.5-0.4];none_change,[-0.100.1];open_slow,[0.20.30.4];open_fast,[0.80.91]。其中close_fast閥門迅速關(guān)閉,close_slow閥門緩慢關(guān)閉,none_change,open_slow閥門緩慢打開,open_fast閥門迅速打開。參數(shù)a,b,c指定三角形的形狀，第二位值代表函數(shù)的中心，第一、三位值決定了函數(shù)曲線的起始和終止點(diǎn)；利用編輯器的edit/rules菜單，打開模糊規(guī)則編輯器（ruleseditor），如下圖，根據(jù)指導(dǎo)書給出的規(guī)則（如下）分別設(shè)置五條模糊規(guī)則；所確定模糊規(guī)則：if（水位正好）then(閥門大小不變)②if（水位低）then(閥門迅速打開)③if（水位高）then(閥門迅速關(guān)閉)④if（水位正好且變化率為正）then(閥門緩慢關(guān)閉)⑤if（水位正好且變化率為負(fù)）then(閥門緩慢打開)模糊規(guī)則編輯器（ruleseditor）：利用編輯器的FISEditor/file/exporttoworkspace,將按照步驟2-5建立的模糊推理系統(tǒng)，命名為tank保存到工作空間中；打開水位控制系統(tǒng)的simulink仿真模型圖sltank，然后打開fuzzylogiccontroller模糊邏輯控制器對(duì)話框，在其FISfileorstructure參數(shù)對(duì)話框中輸入：tank，如圖；8）在simulink仿真系統(tǒng)中，仿真參數(shù)設(shè)置如下圖所示的窗口，正確設(shè)置仿真參數(shù)后，啟動(dòng)仿真，觀察scope4