MALAB模糊逻辑工具箱函数.ppt

* 四、基于Simulink的模糊逻辑的系统模块 仿真参数设置窗口 * 四、基于Simulink的模糊逻辑的系统模块 水位变化曲线 * 四、基于Simulink的模糊逻辑的系统模块 水位变化曲线 Introduction of Artificial Intelligence 第7讲 MATLAB模糊逻辑工具箱函数 * 主要内容 一、 MATLAB模糊逻辑工具箱简介 二、 利用模糊逻辑工具箱建立模糊推理系统 三、 MATLAB模糊逻辑工具箱的图形用户界面 四、 基于Simulink的模糊逻辑的系统模块 * 一、 MATLAB模糊逻辑工具箱简介 针对模糊逻辑尤其是模糊控制的迅速推广应用，MathWorks公司在其MATLAB版中添加了Fuzzy Logic工具箱。该工具箱由长期从事模糊逻辑和模糊控制研究与开发工作的有关专家和技术人员编制。MATLAB Fuzzy Logic工具箱以其功能强大和方便易用的特点得到了用户的广泛欢迎。模糊逻辑的创始人Zadeh教授称赞该工具箱“在各方面都给人以深刻的印象，使模糊逻辑成为智能系统的概念与设计的有效工具。” * 一、 MATLAB模糊逻辑工具箱简介 在模糊逻辑工具箱中包含五个图形化的系统设计工具，这五个设计工具是： ? 模糊推理系统编辑器，该编辑器用于建立模糊逻辑系统的整体框架，包括输入与输出数目、去模糊化方法等； ? 隶属度函数编辑器，用于通过可视化手段建立语言变量的隶属度函数； ? 模糊推理规则编辑器； ? 系统输入输出特性曲面测览器； ? 模糊推理过程浏览器。 * 二、利用模糊逻辑工具箱建立模糊推理系统 在模糊系统中，模糊模型的表示主要有两类：一类是模糊规则的后件是输出量的某一模糊集合，如NB，PB等，由于这种表示比较常用，且首次由Mamdani采用，因而称它为模糊系统的标准模型或Mamdani模型表示；另一类是模糊规则的后件是输入语言变量的函数，典型的情况是输入变量的线性组合。由于该方法是日本学者高木（Takagi）和关野（Sugeno）首先提出来的，因此通常称它为模糊系统的Takagi-Sugeno（高木-关野）模型,或简称为Sugeno模型。 * 二、利用模糊逻辑工具箱建立模糊推理系统 基于标准模型的模糊逻辑系统 在标准型模糊逻辑系统中，模糊规则的前件和后件均为模糊语言值，即具有如下形式： IF x1 is A1 and x2 is A2 and…and xn is An THEN y is B 其中Ai(i=1,2,…,n)是输入模糊语言值，B是输出模糊语言值。 图中的模糊规则库由若干“IF——THEN”规则构成。模糊推理机在模糊推理系统中起着核心作用，它将输入模糊集合按照模糊规则映射成输出模糊集合。 * 二、利用模糊逻辑工具箱建立模糊推理系统 基于高木——关野（Takagi——Sugeno）模型的模糊逻辑系统 高木——关野模糊逻辑系统是一类较为特殊的模糊逻辑系统，其模糊规则不同于一般的模糊规则形式。 在高木——关野模糊逻辑系统中，采用如下形式的模糊规则： IF x1 is A1 and x2 is A2 and…and xn is An THEN 其中Ai(i=1,2,…,n)是输入模糊语言值，ci(i=1,2,…,n)是真值参数。 * 二、利用模糊逻辑工具箱建立模糊推理系统 模糊逻辑系统的构成 标准型模糊逻辑系统应用最为广泛。在MATLAB模糊逻辑工具箱中主要针对这一类型的模糊逻辑系统提供了分析和设计手段，但同时对高木一关野模糊逻辑系统也提供了一些相关函数。 * 二、利用模糊逻辑工具箱建立模糊推理系统 模糊逻辑系统的构成 标准型模糊逻辑系统应用最为广泛。在MATLAB模糊逻辑工具箱中主要针对这一类型的模糊逻辑系统提供了分析和设计手段，但同时对高木一关野模糊逻辑系统也提供了一些相关函数。 一个典型的模糊逻辑系统主要由如下几个部分组成： （1）输入与输出语言变量，包括语言值及其隶属度函数； （2）模糊规则； （3）输入量的模糊化方法和输出变量的去模糊化方法； （4）模糊推理算法。 * 二、利用模糊逻辑工具箱建立模糊推理系统 针对模糊逻辑系统的以上主要构成，在MATLAB模糊逻辑工具箱中构造一个模糊推理系统有如下步骤： （1）模糊推理系统对应的数据文件，其后缀为.fis，用于对该模糊系统进行存储、修改和管理； （2）确定输入、输出语言变量及其语言值； （3）确定各语言值的隶属度函数，包括隶属度函数的类型与参数； （4）确定模糊规则； （5）确定各种模糊运算方法，包括模糊推理方法、模糊化方法、去模糊化方法等。 * 二、利用模糊逻辑工具箱建立模糊推理系统 例7-1 某一工业过程要根据测量的温度和压力来确定阀门开启的角度