用MATLAB生成模糊控制离线查询表
实时采样得到的数据经过模糊化处理后输入机器,通过查询模糊规则表便可得到应有的输出模糊量,从而避免了近似推理过程。实际应用中,特别是在控制系统较为简单而采用单片机控制时,常常采用这种查表法。
模糊控制表的计算有多种方式,手工编程计算会很繁琐。MATLAB中提供了evalfis函数进行模糊推理计算,也可以用SystemTest自动生成模糊控制表。注意MATLAB 2016a以后不再包含这个功能,可以用Unit Test Framework或Simulink Test代替。
以双输入—单输出系统为例,计算模糊控制器的查询表。假设控制器输入为误差e和误差变化率ec,输出为控制量u,其基本论域分别为[emin,emax],[ecmin,ecmax],[umin,umax],对应的语言变量E、EC和U的论域为{-6,-5,…,-1,0,1,…,5,6},E、EC和U都选7个语言值{NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB},各语言值的隶属函数采用三角函数。其分布可用表1表示,控制规则如表2所示。
表1 语言变量E、EC和U的赋值表
表2 模糊控制规则表
1. 在MATLAB中输入fuzzy打开模糊控制工具箱,编辑输入输出变量的隶属度函数和模糊控制规则,然后将模糊推理系统保存为test.fis。
解模糊用(最大隶属度) 最大值法(lom)。如果在模糊集合的论域上,有多个点u的隶属度都取最大值,可取这些点中坐标绝对值最大的点ulom作为模糊集合的代表点,这个方法称为最大隶属度最大值法。
输入输出量的隶属度函数均采用三角形函数,如下图所示:
并根据模糊控制规则表在Rule Editor中逐条添加规则:
2. 打开Simulink模块,建立下图所示的系统框图。添加两个输入和一个输出端口,处理模块是Fuzzy Logic Controller (或Fuzzy Logic Controller with Ruleviewer)。
在MATLAB命令窗口中输入fuzzy_control=readfis(‘test’)将之前建立的模糊控制器加载到工作空间,将Simulink中模糊控制模块的参数设置为fuzzy_control,保存该模型为fuzzy_model.mdl。
3. 在Simulink界面菜单栏的Tools下拉菜单中找到SystemTest,打开测试界面。选中Main Test,菜单栏 Insert→Test Element → Simulink,选择第二步中建立的模型 fuzzy_model 。
在Test Vectors 项里添加两个测试向量(点击New新建):变量名分别为input1和input2,编辑两个输入变量的取值范围为[-6:1:6],根据输入向量维度测试会循环169次;在Test Variables 里定义测试变量,变量名为output。
接下来进行变量映射。把测试向量input1、input2分别映射到模糊控制器的输入口In1、In2,做为输入测试信号。把测试变量output 映射到模糊控制器输出口Out1。设置后的界面如下图所示。
最后选择要保存的测试数据。在测试界面点Save Results项,设置如下:
4. 点击Run运行测试,Main Test会进行169次迭代,等待测试结束。
测试成功结束后,可以查看测试结果数据集:
系统测试结果保存在 stresults.ResultsDataSet.output 中,为169*1 cell的单元数组(cell为 [n*1 double] 结构,表示系统被测试了n次)。在matlab中输入下面的命令,将第6次测试结果保存在变量table_data中。
test_data=stresults.ResultsDataSet.output;
temp=zeros(169,1);
for i=1:169
temp(i)=test_data{i}(6);
end
table_data=reshape(a,13,13);
Workspace窗口中右击table_data变量,选择Open Selection可以查看模糊控制查询表:
SystemTest还提供了图形化的结果查看功能。在系统测试界面点Tools→Test Results Viewer,点工具栏里的Surf Plot绘制三维曲面。X、Y 、Z分别设置为input1、input2和output。点Plot按钮,根据输入输出绘制的曲面如下图所示:
在这里也可以输出控制表:右击输出变量output,在弹出的菜单中点击Export输出到工作空间中。
output包含6个13X13的二维表,我们列出第六个:
输入table=output(:,:,6); 生成table变量后点击Open Selection查看模糊控制表:
5. 使用evalfis函数也可以根据给定输入计算模糊系统的输出。例如下面的语句计算模糊系统test在E=6,EC=3时的输出,可以看到结果与上面模糊控制查询表中的一致。
fuzzy_control = readfis('test');
evalfis([-6 3], fuzzy_control)
ans =
-4.9200
evalfis也可以同时计算多组输入的结果,比如:
evalfis([-3 6;-2 6],fuzzy_control)
ans =
3.0000
2.0400
参考:
用MATLAB生成模糊控制离线查询表的更多相关文章
- 使用MATLAB生成模糊控制的离线查询表
1.打开模糊控制工具箱,编辑输入输出变量的隶属度函数和模糊控制规则,如下图所示,导出为fuzzy_control.fis文件. 2.打开Simulink模块,建立下图所示的系统框图,两输入,一输出,处 ...
- 如何将Matlab中“模糊控制设计器”的隶属度函数导出图片(figure)
如何将Matlab中"模糊控制设计器"的隶属度函数导出图片(figure)详情参考matlab官方帮助手册:plotmf()函数https://www.mathworks.com/ ...
- [转载]Matlab生成Word报告
最近在进行一批来料的检验测试,一个个手动填写报告存图片太慢了,就有了种想要使用Matlab在分析完后数据可以自动生成PDF报告的想法,于是就去网上搜索了相关的资料,发现Matlab中文论坛上有xiez ...
- Matlab生成M序列的伪随机码
伪随机编码中较常用的是m序列,它是线性反馈移位寄存器序列的一种,其特点是在相同寄存器级数的情况下输出序列周期最长.线性反馈移位寄存器的工作原理是,给定所有寄存器一个初始值,当移位脉冲到来时,将最后一级 ...
- asp.net下调用Matlab生成动态链接库
对于这次论文项目,最后在写一篇关于工程的博客,那就是在asp.net下调用matlab生成的dll动态链接库.至今关于matlab,c/c++(opencv),c#(asp.net)我总共写了4篇配置 ...
- c++调用matlab生成的Dll动态连接库
点击打开链接http://download.csdn.net/detail/nuptboyzhb/4228429 c++调用matlab生成的Dll动态连接库 实验平台: matlab 7.0(R ...
- 利用Matlab生成一个网格化的三维球面(生成直角坐标)
利用Matlab生成一个网格化的三维球面,分别对径向方向.经度方向和纬度方向进行网格化,代码如下: %生成一个笛卡尔坐标系下球面网格的x,y,z坐标 %r为球面距离 %nJingdu,nWeidu分别 ...
- 【转】利用matlab生成随机数函数
原文地址:利用matlab生成随机数函数 rand(n):生成0到1之间的n阶随机数方阵 rand(m,n):生成0到1之间的m×n的随机数矩阵 (现成的函数) betarnd:贝塔分布的随机数生成 ...
- 使用matlab生成sine波mif文件
使用matlab生成sine波mif文件 作者:lee神 在使用altera 的FPGA中的rom过程中常常会使用到.mif文件或.hex文件.对于初学者,无论mif还是hex都是很令人疑惑的东西,这 ...
随机推荐
- 数据流分段下载(Http之 Range)
public FileStreamResult StreamUploadedSongs(int id) { byte[] song = db.UploadedSongs.Where(x => x ...
- [转] Java中public,private,final,static等概念的解读
作为刚入门Java的小白,对于public,private,final,static等概念总是搞不清楚,到底都代表着什么,这里做一个简单的梳理,和大家分享,若有错误请指正,谢谢~ 访问权限修饰符 pu ...
- 一篇笔记带你梳理JVM工作原理
首先要了解的 数据类型 Java虚拟机中,数据类型可以分为两类:基本类型和引用类型. 基本类型的变量保存原始值,即:他代表的值就是数值本身:而引用类型的变量保存引用值.“引用值”代表了某个对象的引用, ...
- 为什么Nginx性能比Apache高
Nginx的工作原理 nginx在启动后,会有一个master进程和多个worker进程.master进程主要用来管理worker进程,包含:接收来自外界的信号,向各worker进程发送信号,监控wo ...
- [CQOI2015]任务查询系统(未完成)
链接:https://www.luogu.org/problemnew/show/P3168 题意:有n个任务,在si-ti发生,有优先级pi,求x时刻前k个pi之和 n,si,ti<=1000 ...
- Vijos1906 联合权值 NOIP2014Day1T2 树形动态规划
欢迎访问~原文出处——博客园-zhouzhendong 去博客园看该题解 题目传送门 - Vijos1906 题意概括 有一棵树,每一个节点都有一个权值w[i].下面说的x,y都是该树中的节点. 对于 ...
- Python String 方法详解
官网文档地址:https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#string-methods 官网 公号:软测小生ruancexiaosheng 文档里的 ...
- 使用OPCNetAPI连接OPCServer
OPCServer KepServer; OPCGroup KepGroup; bool opc_connected; string remoteServerName = "KEPware. ...
- android 按钮特效 波纹 Android button effects ripple
android 按钮特效 波纹 Android button effects ripple 作者:韩梦飞沙 Author:han_meng_fei_sha 邮箱:313134555@qq.com E- ...
- BZOJ.3638.CF172 k-Maximum Subsequence Sum(模拟费用流 线段树)
题目链接 各种zz错误..简直了 /* 19604kb 36292ms 题意:选$k$段不相交的区间,使其权值和最大. 朴素线段树:线段树上每个点维护O(k)个信息,区间合并时O(k^2),总O(mk ...