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模糊控制系统的仿真实验

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实验目的：现有被控对象一：G(s)=1/(s+2s+1)

被控对象二：G(s)=K/【(Ts+1)(Ts+1)】

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试设计一个模糊控制系统来实现对它的控制，并完成以下任务：

任务一：通过仿真分析模糊控制器的参数的变化（主要讨论控制器解模方法和量化因子的变

化）对系统性能的影响。

任务二：在控制器参数一定的情况下改变被控对象的参数，分析对象参数变化时fuzzy

controller的适应能力。

任务三：在控制器参数一定的情况下改变被控对象的结构，分析对象结构变化时fuzzy

controller的适应能力。

实验分析：要完成以上任务应分两个步骤：一设计模糊控制器，二用matlab的模糊逻辑

工具箱建立模糊推理系统，并在simulink中实现对模糊系统的仿真。接下来就以对象一为例

说明模糊控制系统的仿真。

一、模糊控制器的设计

模糊控制器的设计步骤为：

1、选择控制器的输入输出：选择误差e及误差变化量ec为输入，u作为输出用于控制对

象，这样模糊控制器具有二输入一输出的结构。

2、模糊集及论域的定义：

输入e的模糊子集为{NBNMNSNOPOPSPMPB}

输入ec和输出u的模糊子集均为{NBNMNSZOPSPMPB}

e的论域为{-6-5-4-3-2-1－0＋0123456}

ec的论域为{-6-5-4-3-2-10123456}

u的论域为{-7-6-5-4-3-2-101234567}

我们选择三角形作为隶属度函数的形状，e的隶属度函数如下图所示：

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图1－1

ec的隶属度函数如下图所示：

图1－2

u的隶属度函数如下图所示

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图1-3

3、确定模糊控制规则，模糊规则表如下：

NBNMNSZOPSPMPB

ec

u

e

NBNBNBNBNBNMZOZO

NMNBNBNBNBNMZOZO

NSNMNMNMNMZOPSPS

NONMNMNSZOPSPMPM

PONMNMNSZOPSPMPM

PSNSNSZOPMPMPMPM

PMZOZOPMPBPBPBPB

PBZOZOPMPB