关于在MATLAB环境下模糊控制模型的运用

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1 模糊逻辑概念原理

模糊逻辑是建立在多值逻辑基础上,运用模糊集合的方法来研究模糊性思维、语言形式及其规律的科学。指模仿人脑的不确定性概念判断、推理思维方式,对于模型未知或不能确定的描述系统,以及强非线性、大滞后的控制对象,应用模糊集合和模糊规则进行推理,表达过渡性界限或定性知识经验,模拟人脑方式,实行模糊综合判断,推理解决常规方法难于对付的规则型模糊信息问题。模糊逻辑善于表达界限不清晰的定性知识与经验,它借助于隶属度函数概念,区分模糊集合,处理模糊关系,模拟人脑实施规则型推理,解决因“排中律”的逻辑破缺产生的种种不确定问题 。

1.1 创建模型

MATLAB内涵许多工具包可以直接运用对应函数实现模糊控制模型的建立,使用者可以通过各种函数,导入输入输出函数,自我定义和构造模糊规则,通过MATLAB中现有的函数例如:
以上为mathwork网站上的可用函数通过不同的函数可以实现使用者的不同需求,这里我没有采用特定的规则而是随机选取的一些函数来实现这次操作(这次的目的主要是为了熟悉运用,为了后期解决具体问题进行测试)。再通过设置对应的契约,也就是完整的规则(if—then)来将上诉函数对应推理为此规则下应该输出的结果。而后在设置指定的解模糊方法(如重心法,加权等)来得出最终的结果。

1.2具体代码解析

①创建模糊推理系统

在这里插入图片描述
这里运用到newfis函数创建模糊推理系统模型

② 添加模糊语言变量

在这里插入图片描述
其中:
f1:常数参数用于确定中心点。
addvar:此函数用于添加变量,其中a作为中转量,‘input’ 表示输入,'e’为参数名,最后一个参数表示变量的浮动范围。
addmf:添加模糊变量的隶属函数。其中a为中转量,‘input’表示输入,1表示?,‘NB’为变量名,zmf表示运用的函数的名字,具体情况呈现在该标题下的第一张表。还有trimf,pimf,smf等函数。

③输出

在这里插入图片描述与输入情况类似,input改为output。

④建立规则库

在这里插入图片描述
一共最后生成49种规则:
下图展示一部分
在这里插入图片描述

⑤添加模糊规则函数和解模糊方法画出模型

在这里插入图片描述

⑥运行结果

即每条规则下对应的隶属度对应值
将获取的模糊变量根据指定的规则库匹配隶属度,最终确定每条规则下的具体情况。

在这里插入图片描述
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