模糊控制程序.doc

语言变量X，Y，Z的隶属度函数.论域语言值 -4 -3-2-101234NB 10.5 00 0 0 0 0 0NS 0 0.5 1 0.5 0 0 0 0 0ZO 0 0 0 0.5 1 0.5 0 0 0PS 0 0 0 0 0 0.5 1 0.5 0PB 0 0 0 0 0 0 0 0.5 1模糊控制规则表Z XNB NS ZO PS PBYNB PB PB PS PS ZONS PB PS PS ZO ZOZO PS PS ZO ZO NSPS PS ZO ZO NS NSPB ZO ZO NS NS NB设计带有纯延迟的一阶惯性环节（假设T=6,=0.02）： G(s)= 的模糊控制器，观察仿真结果。编程如下：%被控系统建模num=1;den=6,1;a1,b,c,d=tf2ss(num,den);%传递函数转换到状态空间x=0;%系统参数T=0.01;h=T;td=0.02;N=1000;nd=td/T;%系统纯延迟R=ones(1,N);%参考输入%定义输入和输出变量及隶属度函数a=newfis(Simple);a=addvar(a,input,e,-4 4);a=addmf(a,input,1,NB,trimf,-4,-4,-2);a=addmf(a,input,1,NS,trimf,-4,-2,0);a=addmf(a,input,1,ZO,trimf,-2,0,2);a=addmf(a,input,1,PS,trimf,0,2,4);a=addmf(a,input,1,PB,trimf,2,4,4);a=addvar(a,input,de,-4 4);a=addmf(a,input,2,NB,trimf,-4,-4,-2);a=addmf(a,input,2,NS,trimf,-4,-2,0);a=addmf(a,input,2,ZO,trimf,-2,0,2);a=addmf(a,input,2,PS,trimf,0,2,4);a=addmf(a,input,2,PB,trimf,2,4,4);a=addvar(a,output,u,-4 4);a=addmf(a,output,1,NB,trimf,-4,-4,-2);a=addmf(a,output,1,NS,trimf,-4,-2,0);a=addmf(a,output,1,ZO,trimf,-2,0,2);a=addmf(a,output,1,PS,trimf,0,2,4);a=addmf(a,output,1,PB,trimf,2,4,4);%模糊规则矩阵rr=5 5 4 4 3 5 4 4 3 3 4 4 3 3 2 4 3 3 2 2 3 3 2 2 1;r1=zeros(prod(size(rr),3);k=1;for i=1:size(rr,1) for j=1:size(rr,2) r1(k,:)=i,j,rr(i,j); k=k+1; endendr,s=size(r1);r2=ones(r,2);rulelist=r1,r2;a=addrule(a,rulelist);%采用模糊控制器的二阶系统仿真e=0;de=0;ke=30;kd=5;ku=1;for k=1:N %输入变量变换至论域 e1=ke*e; de1=kd*de; if e1=4 e1=4; elseif e1=4 de1=4; elseif de1=-4 de1=-4; end %模糊推理，计算出被控对象的控制输入 in=e1 de1; u=ku*evalfis(in,a); uu(1,k)=u; if k=nd u=0; else u=uu(1,k-nd); end %控制作用于被控系统，计算系统输出；利用龙格库塔法进行系统仿真 k0=a1*x+b*u; k1=a1*(x+h*k0/2)+b*u; k2=a1*(x+h*k1/2)+b*u; k3=a1*(x+h*k2)+b*u; x=x+(k0+2*k1+2*k2+k3)*h/6; y=c*x+d*u; yy(1,k)=y; %计算系统输出误差及误差导数 e1=e;e=y-R(1,k); de=(e-e1)/T;