(完整word版)在线推理法模糊控制器实验报告

1、在线推理式模糊逻辑控制器设计实验报告学院：电力学院专业：自动化学号：姓名：时间：2013年 11月 16日一、实验目的利用 Matlab 软件实现模糊控制系统仿真实验， 了解模糊控制的在线推理方法 的基本原理及实现过程。二、实验要求以 matlab 模糊工具箱中提供的一个水位模糊控制系统仿真的实例， 定义语言 变量的语言值， 设置隶属度函数， 根据提供的规则建立模糊逻辑控制器。 最后启 动仿真，观察水位变化曲线。三、实验步骤叙述在线推理模糊控制的仿真的主要步骤。1）在 matlab 命令窗口输入： sltank ，打开水位控制系统的 simulink 仿真模型 图，如图；2）在 matlab

2、的命令窗口中， 输入指令： fuzzy ，便打开了模糊推理系统编辑器3）利用 FIS Editor 编辑器的 Edit/Add variable/input 菜单，添加一条输入语言变 量，并将两个输入语言和一个输出语言变量的名称分别定义为： level；rate；valve 其中， level 代表水位（三个语言值：低，高，正好） ，rate代表变化率（三个语 言值：正，不变，负），valve 代表阀门（五个语言变量：不变，迅速打开，迅速关闭，缓慢打开，缓慢关闭） ；4）利用 FIS Editor编辑器的 Edit/membership function菜单，打开隶属度函数 编辑器，如下图，将

3、输入语言变量 level 的取值范围（range）和显示范围 （display range）设置为 -1 ，1 ，隶属度函数类型（ type）设置为高斯型函数（ gaussmf）， 而所包含的三条曲线的名称（ name）和参数（ parameters）（ 宽度 中心点 ）分 别设置为： high,0.3 -1;okay 0.3 0;low 0.3 1 。其中 high 、okay、 low 分别代 表水位高、正好、低； 将输入语言变量 rate 的取值范围（ range ）和显示范围（ display range ） 设置为 -0.1 ，0.1 ，隶属度函数类型（ type ）设置为高斯型函数

4、（ gaussmf）， 而所包含的三条曲线的名称（ name）和参数（ parameters ）（宽度 中心点 ）分 别设置为： negative,0.03 -0.1;none 0.03 0;positive 0.03 0.1。其中negativ 、none、positive 分别代表水位变化率为负、不变、正； 将输出语言变量 valve 的取值范围（range ）和显示范围（ display range） 设置为 -1 ，1 ，隶属度函数类型（ type ）设置为三角型函数（ trimf ），而所包 含的五条曲线的名称（ name）和参数（ parameters ）（ a b c ）分别设置

5、为： close_fast,-1 -0.9 -0.8 ; close_slow,-0.6 -0.5 -0.4; none_change,-0.1 0 0.1 ;open_slow,0.2 0.3 0.4 ;open_fast,0.8 0.9 1 。 其 中 close_fast 阀 门 迅 速 关 闭 ,close_slow 阀 门 缓 慢 关 闭 ,none_change ,open_slow 阀门缓慢打开 , open_fast 阀门迅速打开。参数 a,b,c 指定三角形的形状，第二位值代表函数的中心，第一、三位值决定了函数 曲线的起始和终止点；5）利用编辑器的 edit/rules 菜单

6、，打开模糊规则编辑器 （rules editor），如下图， 根据指导书给出的规则（如下）分别设置五条模糊规则；所确定模糊规则： if （水位正好） then（阀门大小不变 ） if （水位低） then（阀门迅速打开 ） if （水位高） then（阀门迅速关闭 ） if （水位正好且变化率为正） then（阀门缓慢关闭 ） if （水位正好且变化率为负） then（阀门缓慢打开 ）6）利用编辑器的 FIS Editor/ file/export to workspace, 将按照步骤 2-5 建立的模 糊推理系统，命名为 tank 保存到工作空间中；7）打开水位控制系统的 simulink 仿真模型图 sltank ，然后打开 fuzzy logic controller 模糊逻辑控制器对话框，在其 FIS file or structure 参数对话框中输入： tank，如图；8）在 simulink 仿真系统中， 仿真参数设置如下图所示的窗口， 正确设置仿真参数后，启动仿真，观察 scope