计算智能与智能系统课程实验1：利用MATLAB模糊逻辑工具箱建立模糊推理系统

实验容：

1.完成上述思考题。

2.分别用两种推理方式（Mamdani方法与Sugeno方法）对课本4.6小节中的三个规

则、两输入一输出的例子建立模糊推理系统。

3.需给出以上相关的结果图，并在每幅图的下方，需对该图进行必要的文字解释。

4.用统一封面（见群共享）。

1.思考题

（1）改变各模糊子集的隶属函数，比较结果。

i）当模糊子集的隶属函数都为高斯函数时，结果如下图所示：

可见，若输入e=0，de=0，输出u为5.83e-017；

ii）当模糊子集的隶属函数都为高斯函数时，结果如下图所示：

可见，若输入e=0，de=0，输出u为0.00905；

（2）对给定的输入e=0.2度, de=-0.05瓦, 运行程序算出控制量u的结果页。

（3）若阀门F1只能进水，阀门F2只能出水，两个阀门开度都可变化，模糊控制器应怎样设计？

e与de的设置值同实验指导书，对于流入与流出阀门的控制变量，都定义5个模糊子集，NL、NM、O、PM和PL，其隶属函数都是选trimf，增加的流出阀门命名为u2，流入阀门命名为u1，设定与u1一样，围为（-1，1），其5个隶属函数也都为trimf，如下图所示。

制定一些规则：

（1）如果液位偏差为零（e=O)，则阀门开度为u1=O，u2=0

（2）如果液位偏差为正大（e=PL），则阀门开度为u1=PL，u2=0

（3）如果液位偏差为正大（e=PL），则阀门开度为u1=0，u2=NL

（4）如果液位偏差为正大（e=PL），则阀门开度为u1=PL，u2=NL

（5）如果液位偏差为负大(e=NL)，则阀门开度为u1=NL,u2=0

（6）如果液位偏差为负大(e=NL)，则阀门开度为u1=0,u2=PL

（7）如果液位偏差为负大(e=NL)，则阀门开度为u1=NL,u2=PL

（8）如果液位偏差为零（e=O) ，且偏差率正大（de=PL），则阀门开度为u1=NM,u2=0 （9）如果液位偏差为零（e=O) ，且偏差率正大（de=PL），则阀门开度为u1=0,u2=PM （10）如果液位偏差为零（e=O) ，且偏差率正大（de=PL），则阀门开度为

u1=NM,u2=PM

（11）如果液位偏差为零（e=O) ，且偏差率负大（de=NL），则阀门开度为u1=PM,u2=0 （12）如果液位偏差为零（e=O) ，且偏差率负大（de=NL），则阀门开度为

u1=0,u2=NM

（13）如果液位偏差为零（e=O) ，且偏差率负大（de=NL），则阀门开度为

u1=PM,u2=NM

如下图所示：

当e=0,de=0时，u1=6.05e-17,u2=6.05e-17，如下图所示：

当e=0.3,de=0.04时，即水位偏低，有往上趋势时，结果为u1=0.00395,u2=-0.00395，如下图说是，即流入阀门稍微调大，流出阀门稍微调小，因此所指定的规则是合理的。

2.分别用两种推理方式（Mamdani方法与Sugeno方法）对课本4.6小节中的三个规则、两输入一输出的例子建立模糊推理系统。

（1）Mandani类型的推理：

键入两个输入x和y，一个输出z，x围是（0，1）有三个论域A1、A2、A3,y围是(0,1),论域有两个B1、B2,z的围是（0，100），论域也有三个C1、C2、C3，如下图所示：

输入规则：

当x=0.35,y=0.6时，结果如下图所示：

此时z=64.1，与书中的结果略有误差，这是由于隶属函数的围存在误差引起的。

（2）Sugeuo类型的推理：

选择函数类型为Sugeuo类型，并设置好命名：

（2）设置隶属函数

隶属函数，

同样键入两个输入x和y，一个输出z，x，y的设置与Mandani所设置的一致，z的C1、C2、C3的参数分别为20，50，80，如下图所示：

设置同样的规则：