模糊控制详细讲解实例

一、速度控制算法：首先定义速度偏差 W()WmW() () ()W，阀值设计思想：油门控制采用增量式 控制算法刹车控制采用模糊控制算法，最后通过选择规则进行选择控制量输入。选择规则：() ①() 工 选择油门控制②否则：先将油门控制量置，再选择刹车控制，＜(ek)先选择刹车控制，再选择油门控制()直接跳出选择刹车控制：刹车采用模糊控制算法1.确定模糊语言变量基本论域取 ，基本论域取 ，刹车控制量输出基本论域取 ，这里我将这三个变量按照下面的公式进行离散化：)]其中，xg[a,b],为离散度。、和均取离散度,离散化后得到三个量的语言值论域分别为:其对应语言值为确定隶属度函数和取相同的隶属度函数即:g(兀，一5,-1)

trig(x,-3,-2,0)

trig(x,-3,-1,1)u，＜trig(x,-2,0,2)E„EC„Utrig(x,-1,1,3)trig(x,0,2,3)g(x,1,5)说明：边界选择钟形隶属度函数，中间选用三角形隶属度函数，图像略实际和输入值若超出论域范围，则取相应的端点值。3模.糊控制规则由隶属度函数可以得到语言值隶属度(通过图像直接可以看出)如下表表：和语言值隶属度向量表

那么他的模糊关系子矩阵为R=R€R€R1 E1 EC2 U1其中，R=P0=(1,0.5,0,€,0) 即表中 对应行向量，同理可以得到,E1 1€7R =R =P1=(0,1,0.5,0,…®EC2 1€7R =P0=(1,0.5,0,€,0)U1 1€7TOC\o"1-5"\h\z0 1 0.500.50.5RxR=(1,0.5,0,…,0)t€(0,1,0.5,0,…,0)=0 0 0E1 EC20000…07€7RE1EC2RE1EC21€49

_0_0000•••0"„„10.500…0R=R €R =(0,1,0.5,…,0)t€(1,0.5,0,…,0)=„0.50.500…01 E1EC2 U1■■•■•■•■•••••0000…049€7R=R€R€R 纟吉果田各2 E1EC1U1按此法可得到27个关系子矩阵，对所有子矩阵取并集得到模糊关系矩阵如下：R=R,R,€,R(i=1,2,…刀)1 2 i由可以得到模拟量输出为：U=(E€EC)R去模糊化。由上面得到的模拟量输出为X的模糊向量，每一行的行元素(())对应相应的离散变量，则可通过加权平均法公式解模糊：艺u(z)zijju二弋 (i=j=1,2,…,21)也u(z)iji=0从而得到实际刹车控制量的精确值。油门控制：油门控制采用增量式控制，即：u(k)=u(k-1)+(k+k+k)e(k)+(—k-2k)e(k-1)+ke(k-2)pid p d d只需要设置k、k、k三个参数即可输出油门控制量。pid二、程序实现及参数调节%************模语*言*值糊*算*法*********%/****隶*属*度*向*量******%语*言*值模*糊*规*则*表*根*据*规*则*表*计算模糊关系矩阵R12_=reshape(R12_,1,49);R12=dikaer(R12_,49,P3,7);R13_=dikaer(P0,7,P5,7);R13_=reshape(R13_,1,49);R13=dikaer(R13_,49,P4,7);R14_=dikaer(P1,7,P5,7);R14_=reshape(R14_,1,49);R14=dikaer(R14_,49,P3,7);P01=xbing(P0,P1);R15_=dikaer(xbing(P01,P2),7,P6,7);R15_=reshape(R15_,1,49);R15=dikaer(R15_,49,P3,7);R16_=dikaer(P3,7,P6,7);R16_=reshape(R16_,1,49);R16=dikaer(R16_,49,P2,7);R17_=dikaer(P4,7,P0,7);R17_=reshape(R17_,1,49);R17=dikaer(R17_,49,P4,7);R18_=dikaer(xbing(P5,P6),7,P0,7);R18_=reshape(R18_,1,49);R18=dikaer(R18_,49,P3,7);R19_=dikaer(xbing(P4,P5),7,P1,7);R19_=reshape(R19_,1,49);R19=dikaer(R19_,49,P3,7);R20_=dikaer(P6,7,xbing(P1,P2),7);R20_=reshape(R20_,1,49);R20=dikaer(R20_,49,P2,7);P23=xbing(P2,P3);R21_=dikaer(P4,7,xbing(P23,P4),7);R21_=reshape(R21_,1,49);R21=dikaer(R21_,49,P3,7);R22_=dikaer(P5,7,xbing(P23,P4),7);R22_=reshape(R22_,1,49);R22=dikaer(R22_,49,P2,7);R23_=dikaer(P6,7,xbing(P3,P4),7);R23_=reshape(R23_,1,49);R23=dikaer(R23_,49,P1,7);R24_=dikaer(P4,7,P5,7);R24_=reshape(R24_,1,49);R24=dikaer(R24_,49,P2,7);R25_=dikaer(P5,7,P5,7);R25_=reshape(R25_,1,49);R25=dikaer(R25_,49,P1,7);R26_=dikaer(P6,7,xbing(P6,P5),7);*初*始*化*参*量控*制*系*统*控制**********刹*车*控*制**压*缩*输*入*变量*****%*计*算*实*际*输*入变量隶属度向量模*糊*推*理*过*程*****%去*模*糊*化*******%******