模糊控制实验20150810

1、实验实验1 水箱液位控制实验水箱液位控制实验实验目的：学会使用实验目的：学会使用Matlab的的FIS Editor建立水箱液位建立水箱液位模糊控制系统模糊控制系统水位模糊控制系统实验简介水位模糊控制系统实验简介 设定期望的水位，检测实际的水位，计算水位设定期望的水位，检测实际的水位，计算水位误差，由模糊控制器计算得到阀门控制量，即阀门误差，由模糊控制器计算得到阀门控制量，即阀门开度，从而控制阀门，完成水位的控制。开度，从而控制阀门，完成水位的控制。实验步骤：实验步骤：1.1.确定模糊控制器的结构（即：输入变量和输确定模糊控制器的结构（即：输入变量和输出变量）出变量）输入变量分别为水位误差输入

2、变量分别为水位误差e (e (误差设定值误差设定值测量值测量值) )和误差变化率和误差变化率ecec输出变量为阀门开启度输出变量为阀门开启度u u2.2.设定语言值设定语言值( (见课本见课本P95)P95)3.3.设定模糊规则设定模糊规则( (见课本见课本P94)P94)4.4.用用SimuliknSimulikn仿真仿真二、二、 利用利用GUI建立建立FIS的具体操作步骤的具体操作步骤1. 进入进入FIS编辑器编辑器 在在Matlab的的Command Window窗口的提示下，键窗口的提示下，键入入fuzzy打开打开FIS编辑器，默认的文件名是编辑器，默认的文件名是Untitle，默，默

3、认的系统是认的系统是Mamdani型。型。2.设定输入输出变量设定输入输出变量 由于本例有个输入变量，因此需要添加个输由于本例有个输入变量，因此需要添加个输入变量（执行入变量（执行edit-add variable-input），然后给输），然后给输入、输出变量命名，再保存系统。入、输出变量命名，再保存系统。本例创建的系统命名本例创建的系统命名为为WatLevControl。（fileclose）命名命名 设置完毕的效果图设置完毕的效果图3. 进入隶属度函数编辑器进入隶属度函数编辑器3种方法种方法:(1)在在FIS编辑器中双击任意一个输入或输出变量编辑器中双击任意一个输入或输出变量的图框的图框

4、(2)通过菜单通过菜单EditMembership Functions(3)在在Matlab的的Command Window窗口的提示下，窗口的提示下，键入键入mfedit(WatLevControl)编辑过程：编辑过程：u修改各变量的论域范围修改各变量的论域范围u编辑各个输入或输出变量的隶属度函数及各隶属度编辑各个输入或输出变量的隶属度函数及各隶属度函数对应的函数对应的Name、Type、Params。 系统默认每个变量有个隶属度函数，均为系统默认每个变量有个隶属度函数，均为trimf，可根据需要进行删减。可根据需要进行删减。在此修改在此修改3. 进入规则编辑器进入规则编辑器进入方法：进入方

5、法：(1)在在FIS编辑器中双击规则处理图框编辑器中双击规则处理图框(2)通过菜单通过菜单EditRules(3)在在Matlab的的Command Window窗口的提示下，窗口的提示下，键入键入ruleedit。4. 查看规则观测器查看规则观测器目的：查看模糊规则的推理情况。目的：查看模糊规则的推理情况。可以方便地观察规则情况以及调整不同的输入时可以方便地观察规则情况以及调整不同的输入时所对应的输出的情况。所对应的输出的情况。打开规则观测器的方法：通过菜单打开规则观测器的方法：通过菜单ViewRule5. 查看曲面观测器查看曲面观测器目的：查看模糊规则的曲面输出情况。目的：查看模糊规则的曲面输出情况。打开曲面观测器的方法：通过菜单打开曲面观测器的方法：通过菜单ViewSurface最后，在最后，在MATLAB命令窗口中输入命令窗口中输入“sltank”， 打开如图打开如图3.5.4所示的模型窗口。所示的模型窗口。在在Simulink仿真系统中，打开仿真系统中，打开Fuzzy Logic Controller模糊逻辑控制器模块，在模糊逻辑控制器模块，在“FIS File or Structure”参数对话框中输入参数对话框中输入“tank”，如图，如图3.5.10所示。所示。对图对图3.