智能控制系统模糊控制学习教案

1、会计学1智能智能(zh nn)控制系统控制系统 模糊控制模糊控制第一页，共167页。知识库推理决策Fuzzy化接口精确化接口被控对象+-给定第1页/共167页第二页，共167页。第2页/共167页第三页，共167页。第3页/共167页第四页，共167页。0 x0 xA0 x0 xB( ) x( ) x0 x0 xC( ) xa)b)c)第4页/共167页第五页，共167页。第5页/共167页第六页，共167页。第6页/共167页第七页，共167页。第7页/共167页第八页，共167页。第8页/共167页第九页，共167页。(3)(4)、(3.6)(3) (3,3.6)(4) (3.6,4)(3

2、)(3.63)(4)(43.6)(3) 0.6(4) 0.4ww第9页/共167页第十页，共167页。第10页/共167页第十一页，共167页。12301015AB模糊输出空间规则分区示意图第11页/共167页第十二页，共167页。第12页/共167页第十三页，共167页。510.30.71.00.70.3( )12345iAiiauu0.3,0.7,1.0,0.7,0.3a 1,2,3,4,5u 第13页/共167页第十四页，共167页。第14页/共167页第十五页，共167页。第15页/共167页第十六页，共167页。第16页/共167页第十七页，共167页。第17页/共167页第十八页，

3、共167页。第18页/共167页第十九页，共167页。第19页/共167页第二十页，共167页。nYn-1=ZE Yn=PS,求Un=NS。第20页/共167页第二十一页，共167页。nYn-1=ZE Yn=NS,求Un=PS。第21页/共167页第二十二页，共167页。第22页/共167页第二十三页，共167页。第23页/共167页第二十四页，共167页。第24页/共167页第二十五页，共167页。() ()CAAND BA AND BC第25页/共167页第二十六页，共167页。第26页/共167页第二十七页，共167页。第27页/共167页第二十八页，共167页。第28页/共167页第二

4、十九页，共167页。0max( ),vvv vV第29页/共167页第三十页，共167页。 011,max( ),Jjjvv Vjvv vv JvJ第30页/共167页第三十一页，共167页。0max( ),vvv vV 011,max( ),Jjjvv Vjvv vv JvJ第31页/共167页第三十二页，共167页。0101( )( )()()vVvVmkvkkmvkkvv dvvv dvvvvv连续：离散：第32页/共167页第三十三页，共167页。048121中等开关de半开图0.80.625第33页/共167页第三十四页，共167页。3.24.866.59.512203.24.866

5、.59.53.24.866.59.51203.24.866.59.5( )( )11110.8(2)(1 )0.625(3)444411110.8(2)(1 )0.625(3)44445.8UuUuuuduuuduuduuduuuduuuduuduuuduududuuduududuudu7第34页/共167页第三十五页，共167页。120.41UUUNSNB0.20.350.41.00123-1-2-3PBPSZENSNBeu( ) x第35页/共167页第三十六页，共167页。00.4 ( 3)0.4 ( 1)1 ( 3)2.55560.40.4 1v 第36页/共167页第三十七页，共16

6、7页。101miiimiiv kvk第37页/共167页第三十八页，共167页。第38页/共167页第三十九页，共167页。第39页/共167页第四十页，共167页。第40页/共167页第四十一页，共167页。第41页/共167页第四十二页，共167页。第42页/共167页第四十三页，共167页。1( ,)niiiR e UEU第43页/共167页第四十四页，共167页。1( ,)()niiiiR e de UEDEU第44页/共167页第四十五页，共167页。第45页/共167页第四十六页，共167页。第46页/共167页第四十七页，共167页。第47页/共167页第四十八页，共167页。第

7、48页/共167页第四十九页，共167页。()innoutlevelNnn(1) 1)outinlevelNnnn第49页/共167页第五十页，共167页。模糊控制器读写器RFID功率反馈控制器新功率新功率第50页/共167页第五十一页，共167页。2inn 第51页/共167页第五十二页，共167页。第52页/共167页第五十三页，共167页。(1) 1)1 (1 (7 1) 1)outinlevelNnnn 第53页/共167页第五十四页，共167页。第54页/共167页第五十五页，共167页。第55页/共167页第五十六页，共167页。第56页/共167页第五十七页，共167页。第57页

8、/共167页第五十八页，共167页。第58页/共167页第五十九页，共167页。n。第59页/共167页第六十页，共167页。第60页/共167页第六十一页，共167页。(1) 1)1 (1 (7 1) 1)outinlevelNnnn 第61页/共167页第六十二页，共167页。第62页/共167页第六十三页，共167页。第63页/共167页第六十四页，共167页。第64页/共167页第六十五页，共167页。第65页/共167页第六十六页，共167页。第66页/共167页第六十七页，共167页。第67页/共167页第六十八页，共167页。第68页/共167页第六十九页，共167页。第69页/

9、共167页第七十页，共167页。控制表误差、误差变化量当前时刻控制输出第70页/共167页第七十一页，共167页。第71页/共167页第七十二页，共167页。模糊化模糊逻辑决策精确化e deE DEUu常规模糊控制器第72页/共167页第七十三页，共167页。第73页/共167页第七十四页，共167页。deTT第74页/共167页第七十五页，共167页。第75页/共167页第七十六页，共167页。温度50以上40302520100以下误差为E-25-15-5051525控制电压U-3-2-10123量化等级-3-2-10123第76页/共167页第七十七页，共167页。第77页/共167页第七

10、十八页，共167页。状态变量相关的隶属度函数PB000000.351PS00000.410.4ZE000.210.200NS0.410.40000NB10.3500000第78页/共167页第七十九页，共167页。0.20.350.41.00123-1-2-3PBPSZENSNBe(量化等级)( ) x第79页/共167页第八十页，共167页。0.20.350.41.00123-1-2-3PBPSZENSNBU( )x第80页/共167页第八十一页，共167页。Td-T0t第81页/共167页第八十二页，共167页。NB;第82页/共167页第八十三页，共167页。(3)e(3)0.4PS10

11、.4UNS第83页/共167页第八十四页，共167页。0.20.350.41.00123-1-2-3PBPSZENSNBe(量化等级)( ) x第84页/共167页第八十五页，共167页。(3)1PB21UNB第85页/共167页第八十六页，共167页。120.41UUUNSNB第86页/共167页第八十七页，共167页。0.20.350.41.00123-1-2-3PBPSZENSNBU( ) x第87页/共167页第八十八页，共167页。00.4 ( 3)0.4 ( 1)1 ( 3)2.55560.40.4 1-3v 第88页/共167页第八十九页，共167页。(2)e(2)1PS11UN

12、S第89页/共167页第九十页，共167页。0.20.350.41.00123-1-2-3PBPSZENSNBe(量化等级)( ) x第90页/共167页第九十一页，共167页。(2)0.35PS20.35UNB第91页/共167页第九十二页，共167页。120.351UUUNSNB第92页/共167页第九十三页，共167页。0.20.350.41.00123-1-2-3PBPSZENSNBU( )x第93页/共167页第九十四页，共167页。00.35 ( 2) 1 ( 2)20.35 1v 第94页/共167页第九十五页，共167页。(1)e(1)0.2ZE10.2UZE第95页/共167

13、页第九十六页，共167页。0.20.350.41.00123-1-2-3PBPSZENSNBe(量化等级)( ) x第96页/共167页第九十七页，共167页。(1)0.4PS20.4UNS第97页/共167页第九十八页，共167页。120.20.4UUUZENS第98页/共167页第九十九页，共167页。0.20.350.41.00123-1-2-3PBPSZENSNBu( )x第99页/共167页第一百页，共167页。00.4 ( 3)0.4 ( 1)0.2 ( 1)0.2 (1)0.40.40.20.21.3333-1v 第100页/共167页第一百零一页，共167页。(0)e00v (

14、 1)e00.4 (3)0.4 (1)0.2 (1)0.2 ( 1)1.33330.40.40.20.21v 第101页/共167页第一百零二页，共167页。( 3)e( 2)e00.35 (2)1 (2)20.35 1v 00.4 (3)0.4 (1) 1 (3)2.55560.40.4 13v 第102页/共167页第一百零三页，共167页。误差E（量化精度）-3-2-10123控制电压U3210-1-2-3第103页/共167页第一百零四页，共167页。第104页/共167页第一百零五页，共167页。第105页/共167页第一百零六页，共167页。第106页/共167页第一百零七页，共1

15、67页。-16-808161零正小负大e负小正大50.6250.3750图1 误差的隶属度函数第107页/共167页第一百零八页，共167页。-20-10010201零正小负大de负小正大80.80.20图2 误差变化的隶属度函数第108页/共167页第一百零九页，共167页。048121中等开关de半开图3 阀门流量的隶属度函数第109页/共167页第一百一十页，共167页。第110页/共167页第一百一十一页，共167页。 EDE负大负小零正小正大负大半开负小半开零半开正小半开半开半开中等半开正大半开第111页/共167页第一百一十二页，共167页。125,0.6250.375e当正小，

16、零第112页/共167页第一百一十三页，共167页。-16-808161零正小负大e负小正大50.6250.3750图1 误差的隶属度函数第113页/共167页第一百一十四页，共167页。3480.80.2de当， 正小， 零第114页/共167页第一百一十五页，共167页。-20-10010201零正小负大de负小正大80.80.20图2 误差变化的隶属度函数第115页/共167页第一百一十六页，共167页。第116页/共167页第一百一十七页，共167页。max(0.375,0.8)0.80.8第117页/共167页第一百一十八页，共167页。min(0.625,0.8)0.6250.62

17、5第118页/共167页第一百一十九页，共167页。1001( )()( )()mvkvkVkmvvkVkvv dvvvvvv dvv连续：离散：第119页/共167页第一百二十页，共167页。048121中等开关de半开图0.80.625第120页/共167页第一百二十一页，共167页。3.24.866.59.512203.24.866.59.53.24.866.59.51203.24.866.59.5( )( )11110.8(2)(1 )0.625(3)444411110.8(2)(1 )0.625(3)44445.8UuUuuuduuuduuduuduuuduuuduuduuuduud

18、uduuduududuudu7第121页/共167页第一百二十二页，共167页。第122页/共167页第一百二十三页，共167页。0.25(1)ses第123页/共167页第一百二十四页，共167页。模糊化控制规则精确化k1k2k2电动机速度检测+R直流传动速度控制系统的模糊控制结构图第124页/共167页第一百二十五页，共167页。n控制量以增量方式进行模糊化，正增量（PS）、零增量（ZE）、负增量（NS）。第125页/共167页第一百二十六页，共167页。5-50.51NZPZ变量e隶属度函数图第126页/共167页第一百二十七页，共167页。NZPZ-330.51变量de隶属度函数图第1

19、27页/共167页第一百二十八页，共167页。NSPSZE-770.5变量Du隶属度函数图第128页/共167页第一百二十九页，共167页。Du为PS；n规则4：如果误差e是PZ、且误差变化de是PZ，则控制Du为ZE。第129页/共167页第一百三十页，共167页。31ede，。(3)0.2(3)0.8(1)0.33(1)0.67NZPZNZPZ，5-50.51NZPZ变量e隶属度函数图NZPZ-330.51变量de隶属度函数图第130页/共167页第一百三十一页，共167页。1(3)(1)(0.20.33)0.2NZNZDuZEZEZE第131页/共167页第一百三十二页，共167页。2(

20、3)(1)0.20.670.2NZPZDuNSNSNS第132页/共167页第一百三十三页，共167页。3(3)(1)(0.80.33)0.33PZNZDuPSPSPS第133页/共167页第一百三十四页，共167页。4(3)(1)(0.80.67)0.67PZPZDuZEZEZE第134页/共167页第一百三十五页，共167页。12340.20.670.20.330.20.670.33DuDuDuDuDuZEZENSPSNSZEPS（）第135页/共167页第一百三十六页，共167页。0.20.670.33DuNSZEPSNSPSZE-770.5变量Du隶属度函数图0.20.670.33-5

21、.64.69-2.312.31第136页/共167页第一百三十七页，共167页。1234567,5.6,2.31,2.31,4.69,7aaaaaa 。第137页/共167页第一百三十八页，共167页。 61610.27 0.25.6 0.672.31 0.67 2.31 0.33 4.69 0.33 70.2 0.2 0.67 0.67 0.33 0.335.6iiiiiaD uD ua 第138页/共167页第一百三十九页，共167页。第139页/共167页第一百四十页，共167页。第140页/共167页第一百四十一页，共167页。第141页/共167页第一百四十二页，共167页。第142

22、页/共167页第一百四十三页，共167页。第143页/共167页第一百四十四页，共167页。模糊PD被控对象1PK-1UPD+U1+xe+y模糊PID控制器Ui11PDiPDPUUUUK第144页/共167页第一百四十五页，共167页。2PDiPDiPDiUUUUuUKe模糊PD被控对象-1UPD+U2+xe+y模糊PID控制器iKeUi第145页/共167页第一百四十六页，共167页。3()PDiUUFuzzy Ke模糊PD被控对象-1UPD+U3+xe+y模糊PID控制器()iFuzzy KeUi第146页/共167页第一百四十七页，共167页。模糊PDiKedee+UPDUiU1模糊PD+精确积分合成控制结构图模糊PD模糊PIdee+UPDUiU1模糊PD和模糊PI合成控制结构图第147页/共167页第一百四十八页，共167页。模糊PD模糊PIdee+UPDUiU1模糊PD和模糊PI合成控制结构图第148