Matlab模糊控制.pptx

,可以帮助我们在短时间内完成一个模糊控制系统的设计。同时,也提供了一个强有力的图形用户界面(GUI),使得我们设计一个模糊控制系统变得更轻松、容易。这里结合一个有关小费的例子,我们使用模糊逻辑工具箱提供的图形用户界面(GUI)来建立它。虽然完全使用模糊逻辑工具箱的命令行方式也能建立它,一般情况下,使用图形化方法建立一个系统更容易。在模糊逻辑工具箱中有5个基本工具箱GUI工具用于建立、编辑和观察模糊推理系统(FIS),它们分别是模糊推理系统(或FIS)编辑器、隶属度函数编辑器、规则编辑器、规则观察器和曲面观察器。这些GUI工具之间是动态链接的,使用它们中的任意一个对FIS的修改将影响任何其它已打开的GUI中的显示结果。:FIS编辑器为系统处理高层属性:多少输入和输出变量?它们的名字是什么?模糊逻辑工具箱不限制输入的数量。但是输入数量受到所用计算机可用内存的限制。如果输入数量太大或隶属度函数的数量太大,那么很难使用其它GUI工具分析FIS。隶属度函数编辑器用于定义对应于每个变量的隶属度函数的形状。规则编辑器用于定义系统行为的一系列规则。规则观察器是一个基于MATLAB的用于显示模糊推理方框图的工具。可以用作一个诊断工具,例如它可以:显示哪一条规则正在使用,或者单独的隶属度函数的形状是如何影响结果的。曲面观察器用于显示一个输出与一个或两个输入之间的依赖情况,即它为系统生成和绘制输出曲面映射。这里,我们将从一个例子开始介绍使用GUI构造FIS的过程,其主要过程如下图所示:5个基本GUI可以相互作用并交换信息。它们中的任意一个可以对工作空间和磁盘进行读和写,只读型观察器仍可以与工作空间和/或磁盘交换图形。对于任意模糊推理系统,可以打开任意或所有这5个GUI。如果对一个系统打开一个以上的编辑器,各种GUI窗口可以知道其它GUI窗口的存在,并且如果必需的话,将更新相关的窗口。例如,如果使用隶属度函数编辑器改变了隶属度函数的名字,这些改变将反映在规则编辑器中显示的规则中。编辑器可同时打开任意数量的不同的FIS系统。FIS编辑器、隶属度函数编辑器和规则编辑器都可以读和修改FIS数据,但是规则观察器和曲面观察器无法修改FIS数据。、单输出小费问题(基于美国的小费****惯)的基本描述开始。基本小费问题:给定一个0至10之间的一个数表示饭店的服务质量(这里10表示非常好),另一个0至10之间的一个数表示饭店的食品质量(10也表示非常好),小费应是多少?我们研究的起始点是基于饭店中个人多年经验写下的小费三条黄金规则:1)如果服务差或食品差,那么小费低。2)如果服务好。那么小费中等。3)如果服务极好或食品极好,那么小费高。我们假设,小费低是5%,中等小费是15%,小费高是25%。对小费函数的形状是什么有一个下图所示的模糊形状的概念非常有用。小费函数的形状当然,曲线的数量和形状受当地传统、文化喜好影响,但三条规则相当通用。现在,我们知道了这些规则,并且对输出的形状也有了概念。让我们对这一决策过程使用CUI构造模糊推理系统。①表示这些菜单项允许你使用5个基本GUI工具中的任何一个保存、打开或编辑模糊系统。②系统名显示在这里,可以使用Saveas…菜单项改变它。③表示这些下拉式菜单用于选择模糊推理函数,例如反模糊化方法。④表示此状态行描述了最近的当前操作。⑤表示双击输入变量图标打开隶属度函数编辑器。⑥表示双击系统方框图标打开规则编辑器。⑦表示双击输出变量图标打开隶属度函数编辑器。mandWindows下键入fuzzy,启动FIS编辑器,其窗口如下图所示,图中标注处的含义如下:⑧表示此编辑框域用于命名和编辑输入和输出变量的名字。①②③④⑤⑥⑦⑧FIS编辑器显示有关模糊推理系统的一般信息。在上半部用简单的方框图形式列出了模糊推理系统的基本组成部分:输入模糊变量、模糊规则和输出模糊变量。在该图左边的每个方框下显示了每个输入变量的名字。在该图右边的每个方框下显示了每个输出变量的名字。注意:显示在框中的隶属度函数示例只是图标并不表示实际的隶属度函数的形状。在该图中间的白色方框中显示了FIS名和FIS类型。方框图下面是系统的名字和使用的推理类型。缺省时是Mamdani型推理,前面我们已介绍过,并且在此例子中还将使用它。如果要使用Sugeno型推理,则在创建系统时就必须指明。在模糊推理系统名字下面,左边是下拉式菜单,使用它们你可以修改推理过程的各个部分。图的下部右边是显示区,用于显示当前选定的输入或输出变量的名字,以及与其相关的隶属度函数的类型和范围。后两个域只能在设定隶属度函数后指定