MATLAB实现模糊控制

一、简介

MATLAB软件有提供一个模糊推理系统编辑器，利用模糊工具箱在matlab命令窗口输入Fuzzy命令进入模糊控制编辑环境

二、主要步骤

1、接受输入变量

2、输入变量模糊化

3、利用模糊规则进行推理得出结论

4、综合步骤3利用结论从模糊隶属度得到实际的输出值

5、输出结果

三、MATLAB运行结果

 输入 e 的模糊语言变量及其隶属度函数：

 输入 ec 的模糊语言变量及其隶属度函数：

 

 输出结果：

四、总结

在本次实验中设置了两个模糊输入变量（e和ec),一个模糊输出变量u 。在规则库中建立了7x7=49条规则，模糊规则中第一个和第二个为输入，第三个数表输出，后俩个数分别是规则权重和AND OR选项。模糊变量的隶属函数分别设置成了“Z型”、“三角形”、“S型”

五、代码部分

%模糊控制器设计
a=newfis('fuzzf');                   %创建新的模糊推理系统

%输入1
f1=;
a=addvar(a,'input','e',[-*f1,*f1]);
 %添加 e 的模糊语言变量
a=addmf(a,'input',,'NB','zmf',[-*f1,-*f1]);
 %添加 e 的模糊语言变量的隶属度函数（z型）
a=addmf(a,'input',,'NM','trimf',[-*f1,-*f1,-]);
  %隶属度函数为三角形
a=addmf(a,'input',,'NS','trimf',[-*f1,-*f1,*f1]);
a=addmf(a,'input',,'Z','trimf',[-*f1,,*f1]);
a=addmf(a,'input',,'PS','trimf',[-*f1,*f1,*f1]);
a=addmf(a,'input',,'PM','trimf',[,*f1,*f1]);
a=addmf(a,'input',,'PB','smf',[*f1,*f1]); 

%输入2
f2=;
a=addvar(a,'input','ec',[-*f2,*f2]);
 %添加 ec 的模糊语言变量
a=addmf(a,'input',,'NB','zmf',[-*f2,-*f2]);
a=addmf(a,'input',,'NM','trimf',[-*f2,-*f2,-]);
a=addmf(a,'input',,'NS','trimf',[-*f2,-*f2,*f2]);
a=addmf(a,'input',,'Z','trimf',[-*f2,,*f2]);
a=addmf(a,'input',,'PS','trimf',[-*f2,*f2,*f2]);
a=addmf(a,'input',,'PM','trimf',[,*f2,*f2]);
a=addmf(a,'input',,'PB','smf',[*f2,*f2]); 

%输出
f8=1.5;
a=addvar(a,'output','u',[-*f8,*f8]);
   %添加 u 的模糊语言变量
a=addmf(a,'output',,'NB','zmf',[-*f8,-*f8]);
a=addmf(a,'output',,'NM','trimf',[-*f8,-*f8,-]);
a=addmf(a,'output',,'NS','trimf',[-*f8,-*f8,*f8]);
a=addmf(a,'output',,'Z','trimf',[-*f8,,*f8]);
a=addmf(a,'output',,'PS','trimf',[-*f8,*f8,*f8]);
a=addmf(a,'output',,'PM','trimf',[,*f8,*f8]);
a=addmf(a,'output',,'PB','smf',[*f8,*f8]);

%规则库
rulelist=[    ;             %编辑模糊规则，后俩个数分别是规则权重和AND OR选项
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;

                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;

                    ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;

                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;

                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;

                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;

                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
                   ;
               ];

a=addrule(a,rulelist);                %添加模糊规则函数
showrule(a)                             %显示模糊规则函数
a1=setfis(a,'DefuzzMethod','centroid');                  %设置解模糊方法
writefis(a1,'fuzzf');                       %保存模糊系统
a2=readfis('fuzzf');   %从磁盘读出保存的模糊系统
disp('fuzzy Controller table:e=[-3,+3],ec=[-3,+3]');%显示矩阵和数组内容

%推理
Ulist=zeros(,);                                   %全零矩阵
for i=:
       for j=:
           e(i)=-+i;
           ec(j)=-+j;
           Ulist(i,j)=evalfis([e(i),ec(j)],a2);    %完成模糊推理计算
       end
   end
%   Ulist=ceil(Ulist)                               %朝正无穷方向取整
   Ulist                               %朝正无穷方向取整

%画出模糊系统
figure(); plotfis(a2);
figure();plotmf(a,'input',);
figure();plotmf(a,'input',);
figure();plotmf(a,'output',);