C语言实现模糊控制算法

C语言实现模糊控制算法C语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例此部分内容作为文字排版占位显示

（建议使用主题字体）标题文本预设模糊控制器结构泥污的模糊集表示为：SD(泥污少)、MD(泥污中)、LD(泥污多)；油污的模糊集表示为：NG(油污少)、MG(油污中)、LG(油污多)；洗涤时间的模糊集为:VS(很短)、S(短)、M(中)、L(长)、VL(很长)。选用两输入单输出模糊控制器。控制器的输入为衣物的泥污和油污，输出为洗涤时间。定义输入、输出模糊集说明：PPT中，文字前加的部分为C语言程序，按顺序粘贴在一起即是完整的程序，申明该函数后调用即可C语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例此部分内容作为文字排版占位显示

（建议使用主题字体）标题文本预设定义隶属函数选用三角形隶属函数实现泥污和油污的模糊化C语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例此部分内容作为文字排版占位显示

（建议使用主题字体）标题文本预设定义隶属函数选用三角形隶属函数实现洗涤时间的模糊化C语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例此部分内容作为文字排版占位显示

（建议使用主题字体）标题文本预设建立模糊规则根据人的操作经验设计模糊规则，模糊规则设计的标准：“泥污多，油污多，洗涤时间长；泥污中，油污中，洗涤时间中；泥污少，油污少，洗涤时间短”。根据模糊规则的设计标准建立模糊规则表。洗涤时间Z泥污XSDMDLD油污YNGVSMLMGSMLLGMLVLC语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例此部分内容作为文字排版占位显示

（建议使用主题字体）标题文本预设变量定义float

XF[3]={0,50,100};//污泥X隶属函数划分区间float

YF[3]={0,50,100};//油脂Y隶属函数划分区间float

ZF[5]={0,10,25,40,60};//洗涤时长Z隶属函数划分区间//污泥X0,1,2//油脂YintRule[3][3]={{0,2,3},//0

{1,2,3},//1

{2,3,4}};//2floatFuzzy(floatXIN,floatYIN)//污泥输入X，油脂输入Y{floatXU[2],YU[2],ZU[4];//隶属度

int

Xn,Yn;//隶属度对应的下标intZn[4];//4条有效推理结果floatTemp[4];inti,j,iu;floatZij,ZUmax[4];//输出隶属度最大值洗涤时间Z泥污XSDMDLD油污YNGVSMLMGSMLLGMLVLC语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例此部分内容作为文字排版占位显示

（建议使用主题字体）标题文本预设计算污泥X的隶属度if(XIN<=XF[1])//0<=XIN<=50{Xn=0;//隶属度对应的下标XU[0]=(XF[1]-XIN)/(XF[1]-XF[0]);XU[1]=1-XU[0];}elseif(XIN<=XF[2])//50<XIN<=100{Xn=1;//隶属度对应的下标XU[0]=(XF[2]-XIN)/(XF[2]-XF[1]);XU[1]=1-XU[0];//XU[1]=(XIN-XF[1])/(XF[2]-XF[1]);}Rule[3][3]={{0,2,3},

{1,2,3},

{2,3,4}};C语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例此部分内容作为文字排版占位显示

（建议使用主题字体）标题文本预设计算油脂Y的隶属度if(YIN<=YF[1])//0<=YIN<=50{Yn=0;//隶属度对应的下标YU[0]=(YF[1]-YIN)/(YF[1]-YF[0]);YU[1]=1-YU[0];}elseif(YIN<=YF[2])//50<YIN<=100{Yn=1;//隶属度对应的下标YU[0]=(YF[2]-YIN)/(YF[2]-YF[1]);YU[1]=1-YU[0];}Rule[3][3]={{0,2,3},

{1,2,3},

{2,3,4}};C语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例此部分内容作为文字排版占位显示

（建议使用主题字体）标题文本预设模糊推理假定传感器测得信息：X(泥污)=60，Y(油污)=70，那么求得其隶属度为：μSD(60)=0,μMD(60)=4/5,μLD(60)=1/5μNG(70)=0,μMG(70)=3/5,μLG(70)=2/5可以得到四条相匹配的模糊规则

//根据Rule[3][3]规则表得出4条有效推理结果

Zn[0]=Rule[Xn][Yn];Zn[1]=Rule[Xn+1][Yn];Zn[2]=Rule[Xn][Yn+1];Zn[3]=Rule[Xn+1][Yn+1];洗涤时间Z泥污XSDMDLD油污YNG000MG0μM(z)μL(z)LG0μL(z)μVL(z)C语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例标题文本预设模糊推理

在同一条规则内,先通过取小运算得到每一条规则前提的可信度,可得每条规则总的可信度分别为:min(4/5,3/5)=3/5、min(4/5,2/5)=2/5、min(1/5,3/5)=1/5、min(1/5,2/5)=1/5。

if(XU[0]<=YU[0])//规则前提的可信度取小运算ZU[0]=XU[0];elseZU[0]=YU[0];if(XU[1]<=YU[0])//规则前提的可信度取小运算ZU[1]=XU[1];elseZU[1]=YU[0];if(XU[0]<=YU[1])//规则前提的可信度取小运算ZU[2]=XU[0];elseZU[2]=YU[1];if(XU[1]<=YU[1])//规则前提的可信度取小运算ZU[3]=XU[1];elseZU[3]=YU[1];μMD(60)=4/5,μLD(60)=1/5μMG(70)=3/5,μLG(70)=2/5C语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例标题文本预设模糊推理可得到洗衣机的规则前提可信度表规则前提泥污XSDMDLD油污YNG000MG0min(3/5,μM(z))min(1/5,μL(z))LG0min(2/5,μL(z))min(1/5,μVL(z))模糊系统总的可信度μ(z)为各条规则可信度的并集，即μ(z)=max{min(3/5,μM(z))，min(2/5,μL(z))，min(1/5,μL(z))，min(1/5,μVL(z))}=max{min(3/5,μM(z))，min(2/5,μL(z))，min(1/5,μVL(z))}C语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例此部分内容作为文字排版占位显示

（建议使用主题字体）模糊推理

//同隶属函数总规则的可信度取大运算

if(Zn[0]==Zn[1]

{if(ZU[0]>ZU[1])ZU[1]=0;else ZU[0]=0;

}

if(Zn[0]==Zn[2])

{if(ZU[0]>ZU[2])ZU[2]=0;elseZU[0]=0;

}

if(Zn[0]==Zn[3])

{if(ZU[0]>ZU[3])ZU[3]=0;elseZU[0]=0;

}

if(Zn[1]==Zn[2])

{if(ZU[1]>ZU[2])ZU[2]=0;elseZU[1]=0;

}

if(Zn[1]==Zn[3]

{if(ZU[1]>ZU[3])ZU[3]=0;elseZU[1]=0;

}

if(Zn[2]==Zn[3])

{if(ZU[2]>ZU[3])ZU[3]=0;elseZU[2]=0;

}C语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例此部分内容作为文字排版占位显示

（建议使用主题字体）重心法反模糊

模糊系统的总输出实际是3个规则推理结果的并集，需要进行反模糊化，才能得到精确的结果。采用最大隶属度平均法进行反模糊化。由上述推理过程可得洗涤时间隶属度最大值为μ=3/5。将其代入到洗涤时间隶属度函数中的μM(z)，得μM(z)=(z-10)/15=3/5，μM(z)=(40-z)/15=3/5，得z1=19,z2=31。采用最大平均法可得z=(z1+z2)/2=25。即洗涤时间为25分钟。洗涤时间Z泥污XSDMDLD油污YNG000MG0μM(z)ZU[0]μL(z)ZU[1]LG0μL(z)ZU[2]μVL(z)ZU[3]C语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例重心法反模糊for(i=0;i<4;i++)ZUmax[i]=ZU[i];for(j=0;j<3;j++)//冒泡法排序从小到大排for(i=0;i<3-j;i++)if(ZUmax[i]>=ZUmax[i+1]){Zij=ZUmax[i];ZUmax[i]=ZUmax[i+1];ZUmax[i+1]=Zij;}if(ZUmax[3]>ZUmax[2])//最大隶属度只有一个

{ //找最大隶属度对应的隶属函数

for(i=0;i<4;i++)if(ZUmax[3]==ZU[i])

{iu=i;break;}C语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例此部分内容作为文字排版占位显示

（建议使用主题字体）重心法反模糊if(Zn[iu]==0)//VS

{Temp[0]=ZF[0];Temp[1]=ZF[1]-(ZU[iu]*(ZF[1]-ZF[0]));

}elseif(Zn[iu]==1)//S

{Temp[0]=ZU[iu]*(ZF[1]-ZF[0]);Temp[1]=ZF[2]-(ZU[iu]*(ZF[2]-ZF[1]));

}elseif(Zn[iu]==2)//M

{Temp[0]=ZU[iu]*(ZF[2]-ZF[1])+ZF[1];Temp[1]=ZF[3]-(ZU[iu]*(ZF[3]-ZF[2]));

}elseif(Zn[iu]==3)//L{Temp[0]=ZU[iu]*(ZF[3]-ZF[2])+ZF[2];Temp[1]=ZF[4]-(ZU[iu]*(ZF[4]-ZF[3]));}elseif(Zn[iu]==4)//VL

{Temp[0]=ZU[iu]*(ZF[4]-ZF[3])+ZF[3];Temp[1]=ZF[4];}return(Temp[0]+Temp[1])/2;}

C语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例此部分内容作为文字排版占位显示

（建议使用主题字体）重心法反模糊if(ZUmax[3]==ZUmax[2])//最大隶属度有2个{//找最大隶属度对应的隶属函数for(i=0;i<4;i++)if(ZUmax[3]==ZU[i]){iu=i;break;}if(Zn[iu]==0)//VS+S{Temp[0]=ZF[0];Temp[1]=ZF[1]-(ZU[iu]*(ZF[1]-ZF[0]));Temp[2]=ZU[iu]*(ZF[1]-ZF[0]);Temp[3]=ZF[2]-(ZU[iu]*(ZF[2]-ZF[1]));}elseif(Zn[iu]==1)//S+M{Temp[0]=ZU[iu]*(ZF[1]-ZF[0]);Temp[1]=ZF[2]-(ZU[iu]*(ZF[2]-ZF[1]));Temp[2]=ZU[iu]*(ZF[2]-ZF[1])+ZF[1];Temp[3]=ZF[3]-(ZU[iu]*(ZF[3]-ZF[2]));}C语言实现模糊控制算法--以洗衣机的模糊控制为例此部分内容