matlab在模糊控制系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用(2)

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1、!!第!%!&!卷!!第!!’期!!!!!!!!!!!!!!!計!!!算!!!機(jī)!!!仿!!!!真!!!!!!!!!!!!!!!!!!!""!%!年!(!月!!!!!"#$"%在模糊控制系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用劉朝英宋哲英宋雪玲（河北科技大學(xué)，"(""%&）摘要模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計是模糊控制系統(tǒng)應(yīng)用的重要問題之一，而系統(tǒng)的仿真是設(shè)計中的重要步驟和必要的保證。本文首先簡要介紹了)*+,*-語言、模糊邏輯工具箱和./)0,/12工具箱，然后著重介紹如何利用模糊邏輯工具箱、./)0,/12工具箱進(jìn)行模糊控制系統(tǒng)的仿真，

2、并給出具體實(shí)例。這種方法克服了傳統(tǒng)用3語言進(jìn)行仿真的復(fù)雜、不方便的缺點(diǎn)，使模糊控制系統(tǒng)的仿真變得容易、直觀且迅速。關(guān)鍵詞)*+,*-語言模糊邏輯工具箱./)0,/12工具箱仿真中圖分類號+4!5’678文獻(xiàn)標(biāo)識碼-&引言()*!+$*,-工具箱)*+,*-軟件于%9&8年由美國的):;<=>?@A公司推出，交互式的模型輸入與仿真環(huán)境./)0,/12工具箱是該軟件使用簡單、方便，對稍具3語言知識的用戶都能夠很)*+,*-軟件的擴(kuò)展，主要用于動態(tài)系統(tǒng)的仿真。它的PJNU容易地編制)*+,*-應(yīng)用程序。該軟件

3、提拱了豐富的數(shù)值R>PA中提供了建立系統(tǒng)模型所需的大部分類型方塊。用戶分析、矩陣運(yùn)算、圖形繪制、數(shù)據(jù)處理、圖像處理等功能，此只需用鼠標(biāo)器選擇所需模塊在模型窗口上“畫出”模型（雙擊外、)*+,*-還推出了大量不同的工具箱、如控制系統(tǒng)工具任何模塊，即可打開該功能塊來完成參數(shù)的設(shè)定），然后用鼠箱、系統(tǒng)辨識工具箱、模糊控制工具箱、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱等。標(biāo)器將它們連接起來，就可以構(gòu)成一個系統(tǒng)的框圖描述，亦)*+,*-是一個開放的環(huán)境，目前它已經(jīng)成為國際控制界廣即得出系統(tǒng)的./)0,/12描述。泛流行的語言之一。建立起

4、系統(tǒng)模型后，用戶可通過選擇仿真菜單（.JTEH:U自%99’年以來，):;<=>?@A公司相繼推出了)*+,*-87;J>N)ONE），設(shè)置仿真控制參數(shù)，啟動仿真過程，然后通過輸出"、)*+,*-87!、)*+,*-(7!、)*+,*-$7"等版本，國內(nèi)也出版.K>W（O示波器）觀察系統(tǒng)的仿真結(jié)果。在仿真結(jié)束時還會自了相關(guān)書籍［%，!，’］，但是針對模糊控制工具箱的介紹或沒有或動發(fā)出一聲鳴叫，提示用戶仿真過程已經(jīng)完成。非常簡單。本文在)*+,*-(7!%基礎(chǔ)上，介紹模糊控制工具箱中基.!"#$"%在模糊

5、控制仿真中的應(yīng)用本函數(shù)及./)0,/12工具箱的功能，并介紹如何利用模糊控制通過模糊邏輯和近似推理方法，讓計算機(jī)把人.)0,/12和B0CCD工具箱構(gòu)造某鍋爐水位模糊控制系統(tǒng)的的經(jīng)驗(yàn)形式化、模型化，根據(jù)所取得的語言控制規(guī)則進(jìn)行模結(jié)構(gòu)框圖和進(jìn)行仿真研究的方法及具體步驟。糊推理，給出模糊輸出判決，并將其轉(zhuǎn)化為精確量，作為饋送到被控對象（或過程）的控制作用。經(jīng)過多年的實(shí)踐，模糊控’模糊邏輯工具箱［8］制器已逐漸形成了一種規(guī)范形式。如圖%所示。圖中2O、模糊邏輯工具箱（BEFFGH>IJK+>>HL>M）提供了

6、模糊邏輯控2K分別是誤差的量化因子、誤差變化的量化因子，2E是控制制器及系統(tǒng)設(shè)計的各種途徑。工具箱提供了生成和編輯模量變化的比例因子。模糊控制表是模糊控制算法在計算機(jī)糊推理系統(tǒng)（B/.）常用的工具函數(shù)，如NOPQJA、:RRS:?、:RRTQ、:RU中的表達(dá)方式，它是根據(jù)系統(tǒng)的輸入輸出個數(shù)、隸屬函數(shù)及R?EHO、AO;QJA、P?J;OQJA等，它包括了產(chǎn)生新的B/.、給B/.加入變控制規(guī)則等決定的。目的是把人工操作控制過程表達(dá)成計量、隸屬函數(shù)、規(guī)則、設(shè)置解模糊方法及存儲B/.等功能，用戶算機(jī)能夠接受，

7、并便于計算的形式。模糊控制規(guī)則一般具有可以用命令調(diào)用這些函數(shù)的方式生成和編輯模糊推理系統(tǒng)。如下形式：工具箱還提供了V0（/圖形用戶界面）編輯函數(shù)，利用它用戶JQ｛XY*J:NR3Y3J｝;

8、的模塊系統(tǒng)CZ，4.，4)等）。圖。用戶雙擊輸入、輸出模塊，可以進(jìn)行隸屬函數(shù)的編輯；雙下面以鍋爐汽包水位模糊控制系統(tǒng)為例［(］說明模糊控?fù)裟：?guī)則模塊，可以寫入多條輸入輸出控制規(guī)則。顯然這制器的設(shè)計及仿真步驟和方法。種方法更形象、簡便。./&鍋爐汽包水位控制器的設(shè)計收稿日期：!"""#"$#"%鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)由汽包、水位變送器、控制器和萬方數(shù)據(jù)—%%—圖!基本的模糊控制系統(tǒng)方框圖給水調(diào)節(jié)閥組成。選取汽包實(shí)際水位與給定水位值之差"及其變