智能控制5.ppt

第二节 模糊控制系统的设计 误差e的赋值表 误差变化率de的赋值表 控制u的赋值表 控制规则 If e=NB and de=PB then u=PB If e=NB and de=PS then u=PB If e=NB and de=ZE then u=PB If e=NB and de=NS then u=PB If e=NB and de=NB then u=PB If e=NS and de=ZE then u=PS If e=NS and de=PS then u=ZE If e=NS and de=PB then u=NS If e=ZE and de=ZE then u=ZE If e=ZE and de=PS then u=NS If e=ZE and de=PB then u=NB 控制规则表 根据控制规则表，对应的规则为 1） if e=ZE and de=NS then u=PS 2） if e=PS and de=NS then u=ZE 下图形象地画出了极大极小的推理过程。最后将每一条推理规则得到的模糊控制子集进行“并”运算得到图中的阴影部分。再由重心法计算出模糊控制输出的精确量。  图 模糊推理过程示意图 由规则1）和 2）可知，有两种可能结果： 表 模糊控制表  至此，模糊控制表己经建立。由于模糊控制表的建立是离线进行的，因此它丝毫没有影响模糊控制器实时运行的速度。一旦模糊控制表建立起来，模糊逻辑推理控制的算法就是简单的查表法，其运算速度是相当快的，完全能够满足实时控制的要求。 4 3 2 1 0 -1 1 -2 -3 -4 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 de u e -4 -3 -3 -2 -2 -3 0 0 0 4 -3 -3 -3 -2 -2 -2 0 0 0 3 -3 -3 -2 -2 -1 -1 0 1 1 2 -3 -2 -2 -1 -1 0 1 1 2 1 -2 -2 -1 -1 0 1 1 2 2 0 -2 -1 -1 0 1 1 2 2 3 -1 -2 -1 0 1 1 2 2 3 3 -2 0 0 0 2 2 2 3 3 3 -3 0 0 0 3 2 2 3 3 4 -4 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 那么把它精确化有 按照类似的方法可以得到其他状态时的输出量化值，即得到了 控制表。 这样在实际投入应用中，根据查表的方法既可得到输出 值。比如，某时刻 e=40,de=80, 则量化等级分别为x=3, y=2, 查表得z=-3。 即输出电压为-48v 现在我们要跟进模糊推理来求结果 同样，某时刻 e=12.5,de=-75, 分三步来实现： 1)由前提和单个模糊规则得到的推理结果 由前提： and 和规则i: and 得到的 推理结果为 2)根据单个推理结果得到最终推理结果 最终推理结果 由单个推理结果 取大得到（即取并集） 3)求模糊集合的重心，得到精确量 削顶 推理过程图示 x0 y0 x0 y0 削顶 削顶 削顶 合并 利用重心法求隶属度函数的阴影部分的重心，作为阀门 的确切开度。对阴影部分作分段积分，即可得到精确输出。 这样我们就得到了当e=12.5,de=-75,时候的输出 u=1.53/1.32*16=18.54 模糊控制器设计实例-洗衣机模糊控制 以模糊洗衣机的设计为例，其控制是一个开环的决策过程，模糊控制按以下步骤进行。 （1）模糊控制器的结构 选用单变量二维模糊控制器。控制器的输入为衣物的污泥和油脂，输出为洗涤时间。 （2）定义输入输出模糊集 将油脂分为三个模糊集：SD（油脂少），MD（油脂中），LD（油脂多），取值范围为[0，100]。 （3）定义隶属函数 选用如下隶属函数： 采用三角形隶属函数实现油脂的模糊化，如图所示。 * 一、模糊控制器的结构设计 二、模糊控制器的设计步骤 三、模糊控制器的常规设计方法 一、模糊控制器的结构设计 模糊控制器的结构指得是其输入输出变量、模糊化算法、 模糊推理规则和精确化算法。 模糊控制器的结构的设计要根据其输入变量和输出变 量的多少为依据，来选择相应的结构。