模糊控制理论上机作业讲解..doc

上机作业讲解 大作业: 设三个被控对象的传递函数分别为 选择传递函数 (1) 首先设计常规PD控制器，尽量满足参考指标； (2) 将PD控制器输入输出数据作为专家操作试验数据，分别设计Mamdany型和T-S型模糊控制器，进行仿真计算； 对模糊控制器，考虑以下因素对系统性能的影响 ①模糊控制器方案的选择； ②语言变量取法； ③论域的划分； ④模糊子集（隶属函数）的形状和分布。 (3) 比较PD、Mamdany型和T-S型模糊控制器下系统的性能。 参考性能指标: (1) r(t)=1(t) 时稳态误差为0 ; (2) 超调量不超过5 % ; (3) 调节时间不超过2秒。 确定控制方案, 设计模糊控制器. 要求: 设计仿真框图, 编制程序, 给出计算结果及曲线。 仿真框图 输入输出语言变量的语言值分布图 模糊控制规则表面图 阶跃响应曲线 性能指标值（稳态误差，超调量，调节时间） 模糊控制系统设计 1．系统结构确定 2．控制规则获取（借助于PD控制器）； 3．定义基本论域，调整语言变量的语言值； 4．仿真计算，给出结果(仿真图，语言值分布图，控制规则图，系统动、静态指标)。 模糊控制系统仿真 I:\fuzzy\上机作业讲解 用fuzzy工具箱构建FIS 1．PD仿真，定基本论域 I:\fuzzy\模糊控制演示程序：shiyan01. mdl 2．建立模糊模型 3．建立模糊控制器 4．仿真检验 用fuzzy程序构建FIS 1．PD仿真，定基本论域 I:\fuzzy\模糊控制演示程序：shiyan02. mdl 2．建立模糊模型 3．建立模糊控制器 I:\fuzzy\模糊控制演示程序：shiyan02. mdl 4．修正论域及语言值分布 5．仿真检验 构建T-S模糊模型 1．确定各模糊条件语言的后件函数 2．建立模糊模型 3．建立模糊控制器 I:\fuzzy\模糊控制演示程序：shiyan02. mdl 4．仿真检验 例1 用Fuzzy工具箱建立模糊控制器(Mamdani) 控制规则表1：fuzzy01 U EC E ec1 -1.0 ec2 0.0 ec3 1.0 e1 -1.0 3.65 u5 2.3 u4 0.95 u3 e2 0.0 1.35 u4 0.0 u3 -1.35 u2 e3 1.0 -0.95 u3 -2.3 u2 -3.65 u1 输出语言变量的语言值 U u1 u2 u3 u4 u5  控制规则表1： U EC E ec1 ec2 ec3 e1 u5 u4 u3 e2 u4 u3 u2 e3 u3 u2 u1 例2 用程序建立模糊控制器(Mamdani) 控制规则表2：shiyan1 U EC E ec1 -1.0 ec2 -0.5 ec3 0.0 ec4 0.5 ec5 1.0 e1 -1.0 3.46 u5 2.88 u5 2.30 u4 1.72 u4 1.14 u4 e2 -0.5 2.31 u4 1.73 u4 1.15 u4 0.57 u3 0.01 u3 e3 0.0 1.16 u4 0.58 u3 0.00 u3 -0.58 u3 -1.16 u2 e4 0.5 -0.01 u3 -0.57 u3 -1.15 u2 -1.73 u2 -2.31 u2 e5 1.0 -1.14 u2 -1.72 u2 -2.30 u2 -2.88 u1 -3.46 u1 输出语言变量的语言值 U u1 u2 u3 u4 u5 控制规则表2： U EC E ec1 ec2 ec3 ec4 ec5 e1 u5 u5 u4 u4 u4 e2 u4 u4 u4 u3 u3 e3 u4 u4 u3 u2 u2 e4 u3 u3 u2 u2 u2 e5 u2 u2 u2 u1 u1 clear;clc; a=newfis(fis1); a=addvar(a,input,e,[-3 7]); a=addmf(a,input,1,负大,gaussmf,[0.3,-3]); a=addmf(a,input,1,负小,gaussmf,[0.3,0]); a=addmf(a,input,1,零,gaussmf,[0.3,2]); a=addmf(a,inp