MATLAB模糊逻辑工具箱及函数调用方法
Matlab技术模糊逻辑应用

Matlab技术模糊逻辑应用Matlab技术在模糊逻辑应用中的作用引言:近年来,随着科技的飞速发展,人工智能领域得到了极大的推广和应用。
在这个领域中,模糊逻辑是一种重要的工具,可以描述和处理不确定性和模糊性的问题。
而Matlab技术作为一种强大的计算软件,提供了丰富的工具和函数,为模糊逻辑应用提供了极大的便利。
本文将介绍Matlab技术在模糊逻辑应用中的一些常见方法和技巧。
一、模糊集合与隶属度函数在模糊逻辑中,模糊集合用来描述非二元的现象,它是一个在区间[0,1]上取值的集合,表示某个事物的隶属度。
而隶属度函数则用来描述隶属度与变量之间的关系。
Matlab中提供了一系列用于处理模糊集合和隶属度函数的工具箱,如Fuzzy Logic Toolbox,它包括了模糊集合的定义、运算和可视化等功能。
二、模糊推理模糊推理是模糊逻辑应用的核心部分,它通过利用模糊规则来进行逻辑推理。
在Matlab中,可以使用Fuzzy Logic Toolbox提供的工具和函数来实现模糊推理。
首先,需要定义模糊规则集,然后通过模糊推理机制来根据输入的模糊集合进行推理,并得到相应的输出。
三、模糊控制系统模糊控制系统是模糊逻辑应用中的另一个重要领域,它利用模糊集合和模糊规则来进行控制。
在Matlab中,可以通过Fuzzy Logic Toolbox来设计和实现模糊控制系统。
首先,需要定义输入和输出的模糊集合和隶属度函数,然后定义模糊规则集,最后使用模糊控制器来进行控制。
Matlab提供了一系列的函数和工具来帮助用户进行模糊控制系统的设计、仿真和优化。
四、模糊神经网络模糊神经网络是将模糊逻辑和神经网络相结合的一种方法,它可以用来解决模糊性和非线性问题。
在Matlab中,可以使用Fuzzy Logic Toolbox和Neural Network Toolbox来设计和实现模糊神经网络。
首先,需要定义输入和输出的模糊集合和隶属度函数,然后使用神经网络模型来进行训练和学习。
matlab中mamfis用法

matlab中mamfis用法MATLAB中的MAMFIS是一种基于模糊逻辑的工具箱,它可以用于建立模糊推理系统。
MAMFIS的使用可以帮助用户处理模糊信息,使得在处理模糊问题时更加高效和准确。
下面将介绍MAMFIS的用法。
1. 创建MAMFIS系统在MATLAB中,可以使用命令fis = mamfis()来创建一个空的MAMFIS系统。
在创建MAMFIS系统时,需要指定输入和输出变量的名称和范围。
例如,可以使用以下命令来创建一个具有两个输入变量和一个输出变量的MAMFIS系统:fis = mamfis('Name','MyMAMFIS');fis = addInput(fis,[0 10],'Name','Input1');fis = addInput(fis,[0 10],'Name','Input2');fis = addOutput(fis,[0 10],'Name','Output1');2. 添加模糊规则在创建MAMFIS系统后,需要添加模糊规则。
可以使用命令fis = addRule(fis,rule)来添加规则。
其中,rule是一个结构体,包含了模糊规则的信息。
例如,可以使用以下命令来添加一个模糊规则:rule = struct('input', [1 2], 'output', 1, 'connection', 1, 'weight', 1); fis = addRule(fis, rule);3. 设置模糊变量和模糊集在MAMFIS系统中,需要设置模糊变量和模糊集。
可以使用命令fis = addMF(fis, var, mf)来添加模糊集。
其中,var是模糊变量的名称,mf是模糊集的信息。
方法二用MATLAB的模糊逻辑工具箱(Fuzzytoolbox)实现.

⽅法⼆⽤MATLAB的模糊逻辑⼯具箱(Fuzzytoolbox)实现.⽅法⼆:⽤MATLAB的模糊逻辑⼯具箱(Fuzzy toolbox)实现(陈⽼师整理)⼀、模糊逻辑推理系统的总体特征模糊控制由于不依赖对象的数学模型⽽受到⼴泛的重视,计算机仿真是研究模糊控制系统的重要⼿段之⼀。
由Math Works公司推出的Matlab软件,为控制系统的计算机仿真提供了强有⼒的⼯具,特别是在Matlab4.2以后的版本中推出的模糊⼯具箱(Fuzzy Toolbox),为仿真模糊控制系统提供了很⼤的⽅便。
由于这样的模块都是由相关领域的著名学者开发的,所以其可信度都是很⾼的,仿真结果是可靠的。
在Simulink环境下对PID控制系统进⾏建模是⾮常⽅便的,⽽模糊控制系统与PID控制系统的结构基本相同,仅仅是控制器不同。
所以,对模糊控制系统的建模关键是对模糊控制器的建模。
Matlab软件提供了⼀个模糊推理系统(FIS)编辑器,只要在Matlab命令窗⼝键⼊Fuzzy就可进⼊模糊控制器编辑环境。
⼆、Matlab模糊逻辑⼯具箱仿真1.模糊推理系统编辑器(Fuzzy)模糊推理系统编辑器⽤于设计和显⽰模糊推理系统的⼀些基本信息,如推理系统的名称,输⼊、输出变量的个数与名称,模糊推理系统的类型、解模糊⽅法等。
其中模糊推理系统可以采⽤Mandani或Sugeuo两种类型,解模糊⽅法有最⼤⾪属度法、重⼼法、加权平均等。
打开模糊推理系统编辑器,在MATLAB的命令窗(command window)内键⼊:fuzzy 命令,弹出模糊推理系统编辑器界⾯,如下图所⽰。
因为我们⽤的是两个输⼊,所以在Edit菜单中,选Add variable… ->input,加⼊新的输⼊input,如下图所⽰。
选择input(选中为红框),在界⾯右边⽂字输⼊处键⼊相应的输⼊名称,例如,温度输⼊⽤tmp-input, 磁能输⼊⽤ mag-input,等。
方法二用MATLAB的模糊逻辑工具箱(Fuzzy toolbox)实现.

方法二:用MATLAB的模糊逻辑工具箱(Fuzzy toolbox)实现(陈老师整理)一、模糊逻辑推理系统的总体特征模糊控制由于不依赖对象的数学模型而受到广泛的重视,计算机仿真是研究模糊控制系统的重要手段之一。
由Math Works公司推出的Matlab软件,为控制系统的计算机仿真提供了强有力的工具,特别是在Matlab4.2以后的版本中推出的模糊工具箱(Fuzzy Toolbox),为仿真模糊控制系统提供了很大的方便。
由于这样的模块都是由相关领域的著名学者开发的,所以其可信度都是很高的,仿真结果是可靠的。
在Simulink环境下对PID控制系统进行建模是非常方便的,而模糊控制系统与PID控制系统的结构基本相同,仅仅是控制器不同。
所以,对模糊控制系统的建模关键是对模糊控制器的建模。
Matlab软件提供了一个模糊推理系统(FIS)编辑器,只要在Matlab命令窗口键入Fuzzy就可进入模糊控制器编辑环境。
二、Matlab模糊逻辑工具箱仿真1.模糊推理系统编辑器(Fuzzy)模糊推理系统编辑器用于设计和显示模糊推理系统的一些基本信息,如推理系统的名称,输入、输出变量的个数与名称,模糊推理系统的类型、解模糊方法等。
其中模糊推理系统可以采用Mandani或Sugeuo两种类型,解模糊方法有最大隶属度法、重心法、加权平均等。
打开模糊推理系统编辑器,在MATLAB的命令窗(command window)内键入:fuzzy 命令,弹出模糊推理系统编辑器界面,如下图所示。
因为我们用的是两个输入,所以在Edit菜单中,选Add variable… ->input,加入新的输入input,如下图所示。
选择input(选中为红框),在界面右边文字输入处键入相应的输入名称,例如,温度输入用tmp-input, 磁能输入用 mag-input,等。
2.隶属度函数编辑器(Mfedit)该编辑器提供一个友好的人机图形交互环境,用来设计和修改模糊推理系中各语言变量对应的隶属度函数的相关参数,如隶属度函数的形状、范围、论域大小等,系统提供的隶属度函数有三角、梯形、高斯形、钟形等,也可用户自行定义。
matlab 模糊工具箱操作

num=20;den=[8 6 1];[a1,b1,c1,d]=tf2ss(num,den); T=0.01;h=T;N=500;R=1.5*ones(1,N);%pide=0;de=0;ie=0;kp=4;ki=0.5;kd=1.5;x=[0;0];for k=1:Nu1=-(kp*e+ki*ie+kd*de);k0=a1*x+b1*u1;k1=a1*(x+h*k0/2)+b1*u1;k2=a1*(x+h*k1/2)+b1*u1;k3=a1*(x+h*k2)+b1*u1;x=x+(k0+2*k1+2*k2+k3)*h/6; y=c1*x+d*u1;e1=e;e=y-R(1,k);de=(e-e1)/T;ie=e*T+ie;yy2(1,k)=y;enda=newfis('simple1');a=addvar(a,'input','e',[-5 5]);a=addmf(a,'input',1,'NB','trapmf',[-5,-5,-5,-4]);a=addmf(a,'input',1,'NM','trapmf',[-5,-4,-3,-2]);a=addmf(a,'input',1,'NS','trapmf',[-3,-2,-1,0]);a=addmf(a,'input',1,'ZE','trimf',[-1,0,1]);a=addmf(a,'input',1,'PS','trapmf',[0,1,2,3]);a=addmf(a,'input',1,'PM','trapmf',[2,3,4,5]);a=addmf(a,'input',1,'PB','trapmf',[4,5,5,5]);a=addvar(a,'input','de',[-5 5]);a=addmf(a,'input',2,'NB','trapmf',[-5,-5,-5,-4]);a=addmf(a,'input',2,'NM','trapmf',[-5,-4,-3,-2]);a=addmf(a,'input',2,'NS','trapmf',[-3,-2,-1,0]);a=addmf(a,'input',2,'ZE','trimf',[-1,0,1]);a=addmf(a,'input',2,'PS','trapmf',[0,1,2,3]);a=addmf(a,'input',2,'PM','trapmf',[2,3,4,5]);a=addmf(a,'input',2,'PB','trapmf',[4,5,5,5]);a=addvar(a,'output','kp',[-5 5]);a=addmf(a,'output',1,'NB','trapmf',[-5,-5,-5,-4]);a=addmf(a,'output',1,'NM','trapmf',[-5,-4,-3,-2]);a=addmf(a,'output',1,'NS','trapmf',[-3,-2,-1,0]);a=addmf(a,'output',1,'ZE','trimf',[-1,0,1]);a=addmf(a,'output',1,'PS','trapmf',[0,1,2,3]);a=addmf(a,'output',1,'PM','trapmf',[2,3,4,5]);a=addmf(a,'output',1,'PB','trapmf',[4,5,5,5]);rulelist1=[1 1 7 1 1;1 2 7 1 1;1 3 6 1 1;1 4 6 1 1;1 5 5 1 1;1 6 4 1 1;1 7 4 1 1;2 1 7 1 1;2 2 7 1 1;23 6 1 1;245 1 1;2 5 5 1 1;26 4 1 1;2 73 1 1;3 1 6 1 1;3 2 6 1 1;3 3 6 1 1;345 1 1;3 5 4 1 1;36 3 1 1;3 7 3 1 1;4 1 6 1 1;4 2 6 1 1;4 35 1 1;4 4 4 1 1;4 5 3 1 1;46 2 1 1;4 7 2 1 1;5 1 5 1 1;5 2 5 1 1;5 3 4 1 1;5 4 3 1 1;5 5 3 1 1;56 2 1 1;5 7 2 1 1;6 1 5 1 1;6 2 4 1 1;6 3 3 1 1;6 4 2 1 1;6 5 2 1 1;6 6 2 1 1;6 7 1 1 1;7 1 4 1 1;7 2 4 1 1;7 3 2 1 1;7 4 2 1 1;7 5 2 1 1;7 6 1 1 1;7 7 1 1 1]; a=addrule(a,rulelist1);b=newfis('simple2');b=addvar(b,'input','e',[-5 5]);b=addmf(b,'input',1,'NB','trapmf',[-5,-5,-5,-4]);b=addmf(b,'input',1,'NM','trapmf',[-5,-4,-3,-2]);b=addmf(b,'input',1,'NS','trapmf',[-3,-2,-1,0]);b=addmf(b,'input',1,'ZE','trimf',[-1,0,1]);b=addmf(b,'input',1,'PS','trapmf',[0,1,2,3]);b=addmf(b,'input',1,'PM','trapmf',[2,3,4,5]);b=addmf(b,'input',1,'PB','trapmf',[4,5,5,5]);b=addvar(b,'input','de',[-5 5]);b=addmf(b,'input',2,'NB','trapmf',[-5,-5,-5,-4]);b=addmf(b,'input',2,'NM','trapmf',[-5,-4,-3,-2]);b=addmf(b,'input',2,'NS','trapmf',[-3,-2,-1,0]);b=addmf(b,'input',2,'ZE','trimf',[-1,0,1]);b=addmf(b,'input',2,'PS','trapmf',[0,1,2,3]);b=addmf(b,'input',2,'PM','trapmf',[2,3,4,5]);b=addmf(b,'input',2,'PB','trapmf',[4,5,5,5]);b=addvar(b,'output','ki',[-5 5]);b=addmf(b,'output',1,'NB','trapmf',[-5,-5,-5,-4]);b=addmf(b,'output',1,'NM','trapmf',[-5,-4,-3,-2]);b=addmf(b,'output',1,'NS','trapmf',[-3,-2,-1,0]);b=addmf(b,'output',1,'ZE','trimf',[-1,0,1]);b=addmf(b,'output',1,'PS','trapmf',[0,1,2,3]);b=addmf(b,'output',1,'PM','trapmf',[2,3,4,5]);b=addmf(b,'output',1,'PB','trapmf',[4,5,5,5]);rulelist2=[1 1 1 1 1;1 2 1 1 1;1 3 2 1 1;1 4 2 1 1;1 5 3 1 1;1 6 4 1 1;1 7 4 1 1;2 1 1 1 1;2 2 1 1 1;23 2 1 1;24 3 1 1;25 3 1 1;26 4 1 1;2 7 4 1 1;3 1 1 1 1;3 2 2 1 1;3 3 3 1 1;34 3 1 1;35 4 1 1;36 5 1 1;3 7 5 1 1;4 1 2 1 1;4 2 2 1 1;4 3 3 1 1;4 4 4 1 1;45 5 1 1;46 6 1 1;4 7 6 1 1;5 1 2 1 1;5 2 3 1 1;5 3 4 1 1;5 4 5 1 1;5 5 5 1 1;56 6 1 1;5 7 7 1 1;6 1 4 1 1;6 2 4 1 1;6 3 5 1 1;6 4 5 1 1;6 5 6 1 1;6 67 1 1;6 7 7 1 1;7 1 4 1 1;7 2 4 1 1;7 3 5 1 1;7 4 6 1 1;7 5 6 1 1;7 6 7 1 1;7 7 7 1 1]; b=addrule(b,rulelist2);c=newfis('simple3');c=addvar(c,'input','e',[-5 5]);c=addmf(c,'input',1,'NB','trapmf',[-5,-5,-5,-4]);c=addmf(c,'input',1,'NM','trapmf',[-5,-4,-3,-2]);c=addmf(c,'input',1,'NS','trapmf',[-3,-2,-1,0]);c=addmf(c,'input',1,'ZE','trimf',[-1,0,1]);c=addmf(c,'input',1,'PS','trapmf',[0,1,2,3]);c=addmf(c,'input',1,'PM','trapmf',[2,3,4,5]);c=addmf(c,'input',1,'PB','trapmf',[4,5,5,5]);c=addvar(c,'input','de',[-5 5]);c=addmf(c,'input',2,'NB','trapmf',[-5,-5,-5,-4]);c=addmf(c,'input',2,'NM','trapmf',[-5,-4,-3,-2]);c=addmf(c,'input',2,'NS','trapmf',[-3,-2,-1,0]);c=addmf(c,'input',2,'ZE','trimf',[-1,0,1]);c=addmf(c,'input',2,'PS','trapmf',[0,1,2,3]);c=addmf(c,'input',2,'PM','trapmf',[2,3,4,5]);c=addmf(c,'input',2,'PB','trapmf',[4,5,5,5]);c=addvar(c,'output','kd',[-5 5]);c=addmf(c,'output',1,'NB','trapmf',[-5,-5,-5,-4]);c=addmf(c,'output',1,'NM','trapmf',[-5,-4,-3,-2]);c=addmf(c,'output',1,'NS','trapmf',[-3,-2,-1,0]);c=addmf(c,'output',1,'ZE','trimf',[-1,0,1]);c=addmf(c,'output',1,'PS','trapmf',[0,1,2,3]);c=addmf(c,'output',1,'PM','trapmf',[2,3,4,5]);c=addmf(c,'output',1,'PB','trapmf',[4,5,5,5]);rulelist3=[1 1 1 1 1;1 2 1 1 1;1 3 1 1 1;1 4 1 1 1;1 5 1 1 1;1 6 1 1 1;1 7 1 1 1;2 1 2 1 1;2 2 2 1 1;23 2 1 1;24 2 1 1;25 2 1 1;26 2 1 1;2 7 2 1 1;3 1 3 1 1;3 2 3 1 1;3 3 3 1 1;34 3 1 1;35 3 1 1;36 3 1 1;3 7 3 1 1;4 1 4 1 1;4 2 3 1 1;4 3 3 1 1;4 4 3 1 1;45 3 1 1;46 3 1 1;4 7 4 1 1;5 1 4 1 1;5 2 4 1 1;5 3 4 1 1;5 4 4 1 1;5 5 4 1 1;56 4 1 1;5 7 4 1 1;6 1 5 1 1;6 2 5 1 1;6 3 5 1 1;6 4 5 1 1;6 5 5 1 1;6 6 5 1 1;6 7 4 1 1;7 1 6 1 1;7 2 6 1 1;7 3 6 1 1;7 4 6 1 1;7 5 6 1 1;7 6 6 1 1;7 7 6 1 1]; c=addrule(c,rulelist3);figure(2);gensurf(c)e=0;de=0;ie=0;x=[0;0];ke=30;kd=20;kup=5;kui=0.3;kud=0.7;for k=1:Ne1=ke*e;de1=kd*de;if e1>=5e1=5;elseif e1<=-5e1=-5;endif de1>=5de1=5;elseif de1<=-5de1=-5;endin=[e1 de1];u1=evalfis(in,a);u2=evalfis(in,b);u3=evalfis(in,c);kp=u1/10+kup;ki=u2/10+kui;kd=u3/10+kud;u=-(kp*e+ki*ie+kd*de);k0=a1*x+b1*u;k1=a1*(x+h*k0/2)+b1*u;k2=a1*(x+h*k1/2)+b1*u;k3=a1*(x+h*k2)+b1*u;x=x+(k0+2*k1+2*k2+k3)*h/6; y=c1*x+d*u;yy(1,k)=y;e1=e;e=y-R(1,k);de=(e-e1)/T;ie=ie+T*e;endkk=[1:N]*T;figure(1);plot(kk,R,'k',kk,yy(1,:),'r',kk,yy2(1,:),'g'); gtext('FSA-PID');gtext('PID');num=20;den=[1.6,4.4,1];[a1,b,c,d]=tf2ss(num,den);x=[0;0];T=0.01;h=T;N=1000;%PID CONTROLe=0;de=0;ie=0;kp=5;ki=1.3;kd=0.1;for k=1:Nuu(1,k)=-(kp*e+ki*de+kd*ie); u=uu(1,k);k0=a1*x+b*u;k1=a1*(x+h*k0/2)+b*u;k2=a1*(x+h*k1/2)+b*u;k3=a1*(x+h*k2)+b*u;x=x+(k0+2*k1+2*k2+k3)*h/6;y=c*x+d*u;t(1,k)=k*T;if k<=300R(1,k)=t(1,k)/3;elseif k<=700R(1,k)=1.0;elseif k<=1000R(1,k)=(10-t(1,k))/3;ende1=e;e=y-R(1,k);de=(e-e1)/T;ie=e*T+ie;yy1(1,k)=y;enda=newfis('simple');a=addvar(a,'input','e',[-6 6]);a=addmf(a,'input',1,'NB','trapmf',[-6,-6,-5,-3]); a=addmf(a,'input',1,'NS','trapmf',[-5,-3,-2,0]);a=addmf(a,'input',1,'ZR','trimf',[-2,0,2]);a=addmf(a,'input',1,'PS','trapmf',[0,2,3,5]);a=addmf(a,'input',1,'PB','trapmf',[3,5,6,6]);a=addvar(a,'input','de',[-6 6]);a=addmf(a,'input',2,'NB','trapmf',[-6,-6,-5,-3]); a=addmf(a,'input',2,'NS','trapmf',[-5,-3,-2,0]);a=addmf(a,'input',2,'ZR','trimf',[-2,0,2]);a=addmf(a,'input',2,'PS','trapmf',[0,2,3,5]);a=addmf(a,'input',2,'PB','trapmf',[3,5,6,6]);a=addvar(a,'output','u',[-3 3]);a=addmf(a,'output',1,'NB','trapmf',[-3,-3,-2,-1]); a=addmf(a,'output',1,'NS','trimf',[-2,-1,0]);a=addmf(a,'output',1,'ZR','trimf',[-1,0,1]);a=addmf(a,'output',1,'PS','trimf',[0,1,2]);a=addmf(a,'output',1,'PB','trapmf',[1,2,3,3]);rr=[5 5 4 4 3;5 4 4 3 3;4 4 3 3 2;4 3 3 2 2;3 3 2 2 1]; r1=zeros(prod(size(rr)),3);k=1;for i=1:size(rr,1)for j=1:size(rr,2)r1(k,:)=[i,j,rr(i,j)];k=k+1;endend[r,s]=size(r1);r2=ones(r,2);rulelist=[r1,r2];a=addrule(a,rulelist);e=0;de=0;ke=40;kd=1.5;ku=1;for k=1:Ne1=ke*e;de1=kd*de;if e1>=6e1=6;elseif e1<=-6e1=-6;endif de1>=6de1=6;elseif de1<=-6de1=-6;endin=[e1 de1];uu(1,k)=ku*evalfis(in,a); u=uu(1,k);k0=a1*x+b*u;k1=a1*(x+h*k0/2)+b*u;k2=a1*(x+h*k1/2)+b*u;k3=a1*(x+h*k2)+b*u;x=x+(k0+2*k1+2*k2+k3)*h/6; y=c*x+d*u;t(1,k)=k*T;if k<=300R(1,k)=t(1,k)/3;elseif k<=700R(1,k)=1.0;elseif k<=1000R(1,k)=(10-t(1,k))/3;ende1=e;e=y-R(1,k);de=(e-e1)/T;yy(1,k)=y;endkk=[1:N]*T;figure(1);plot(kk,R,'k',kk,yy,'k',kk,yy1,'r'); gtext('FUZZY');gtext('n');gtext('PID');。
模糊控制介绍及Matlab模糊控制工具箱使用

模糊控制介绍及Matlab模糊控制工具箱使用目录•一、模糊控制的产生•二、模糊逻辑的理论基础•三、模糊控制Matlab工具箱示例•四、模糊控制的基本思想•五、模糊控制器的基本结构•六、模糊控制器的优缺点一、模糊控制的产生在传统控制领域,对于明确系统有强而有力的控制能力,即被控系统的动态信息越详细,越能达到精确控制的目的。
然而,在多变量、非线性的复杂系统中,往往难以完全描述系统的动态信息。
此时,传统的控制理论则显得无能为力,而有经验的专家或工作人员仍能根据长期实践观察和操作经验进行有效控制。
据此引申,是否可将人的操作经验总结为若干条控制规则以避开复杂模型的建立过程?模糊控制最重要的特征是反应人们的经验及推理规则,而这些经验和推理规则是通过自然语言来表达的,如“水温上升过快,则关小燃气阀”。
在控制系统初期,由于对系统缺乏了解,控制效果可能不好,但若干次探索后终能实现预期的控制,这就是经验对模糊控制系统的重要性。
由于模糊控制实质上是用计算机去执行人的控制策略,因而可以避开复杂模型的建立,对人们关于某个控制问题的成功和失败经验加工,总结出知识,从中提炼出控制规则,实现复杂系统的控制。
PS:“模糊”是人类感知万物,获取知识,思维推理,决策实施的重要特征。
“模糊”比“清晰”所拥有的信息量更大,更符合客观世界。
二、模糊逻辑的理论基础模糊逻辑是指模仿人脑不确定性的概念判断和推理思维,对于定性的知识和经验,借助隶属度概念、模糊集合,来处理模糊关系。
模糊逻辑实质上是要对模糊性对象进行精确描述和处理。
模糊逻辑的目的是将一个输入空间映射到一个输出空间,主要要靠一系列的if-then规则。
这些规则包含变量和描述这些变量的形容词,被平行评估,因此它们的顺序不重要。
在进行模糊推理之前,先要定义好输入和输出变量以及描述它们的形容词。
模糊推理的流程如下图所示。
模糊推理流程2.1、模糊集合普通情况下,元素a属于集合A(1)或不属于集合A(0),如下图所示,星期一和星期三都是工作日,而苹果和星星则不是。
Matlab-的-Fuzzy-工具箱实现模糊控制(rulelist的确定)

引用如何在MATLAB下把模糊推理系统转化为查询表(原创)Matlab 2009-12-26 22:05:01 阅读161 评论0 字号:大中小订阅引用foundy的如何在MATLAB下把模糊推理系统转化为查询表(原创)李会先摘要:该文论述了将MATLAB下调试成功的模糊逻辑转换为查询表的一种技巧,这种技巧不直接使用MATLAB的矩阵计算方法,操作者多数情况下只需点击鼠标就可完成任务,效率比较高,该方法使用MATLAB下的系统测试工具,收集构造查询表所需的数据资料,文中以MATLAB中的水位模糊控制演示模型为例,把该系统的模糊控制推理模块用在其基础上生成的查询表代替后再进行水位控制仿真,控制效果与模糊推理模块在线推理控制是一致的。
关键词:模糊控制;查询表;MATLAB;Simulink; 系统测试Abstract:This article discuss a skill that make a translation from fuzzy logic system to Lookup Table in Matlab,It doesn't use matrix computing, user need only to drag and draw the mouse completing this task,It's a efficiency method which to collect data for Lookup Table construction from a fuzzy controller by SystemTest Toolbox in Matlab,in the article,I will discuss the skill by a demo which is the Water Level Control in Tank in the Fuzzy logic Toolbox,at last,I simulate the Water Control in Tank instead of the Fuzzy Controller with the Lookup Table which I have constructed,the test results is verywell.Keywords: Fuzzy Logic, Matlab,Simulink,Lookup Table,SystemTest1. 引言在MATLAB/Simulink下,构建模糊逻辑系统模型和调试其推理规则都是很方便的[3][4],我们当然不希望在MATLAB下的仿真工作仅仅用于仿真目的,如果实际产品设计能继承仿真的工作成果,将事半功倍。
matlab模糊逻辑工具箱函数

MATLAB模糊逻辑工具箱函数说明:本文档中所列出的函数适用于MATLAB5.3以上版本,为了简明起见,只列出了函数名,若需要进一步的说明,请参阅MATLAB的帮助文档。
1.GUI工具Anfisedit 打开ANFIS编辑器GUIFuzzy 调用基本FIS编辑器Mfedit 隶属度函数编辑器Ruleedit 规则编辑器和语法解析器Ruleview 规则观察器和模糊推理方框图Surfview 输出曲面观察器2.隶属度函数dsigmf 两个sigmoid型隶属度函数之差组成的隶属度函数gauss2mf 建立两边型高斯隶属度函数gaussmf 建立高斯曲线隶属度函数gbellmf 建立一般钟型隶属度函数pimf 建立Π型隶属度函数psigmf 通过两个sigmoid型隶属度函数的乘积构造隶属度函数smf 建立S-型隶属度函数sigmf 建立Sigmoid型隶属度函数trapmf 建立梯形隶属度函数trimf 建立三角形隶属度函数zmf 建立Z-型隶属度函数3.FIS数据结构管理addmf 向模糊推理系统(FIS)的语言变量添加隶属度函数addrule 向模糊推理系统(FIS)的语言变量添加规则addvar 向模糊推理系统(FIS)添加语言变量defuzz 对隶属度函数进行反模糊化evalfis 完成模糊推理计算evalmf 通过隶属度函数计算gensurf 生成一个FIS输出曲面getfis 得到模糊系统的属性mf2mf 在两个隶属度函数之间转换参数newfis 创建新的FISparsrule 解析模糊规则plotfis 绘制一个FISplotmf 绘制给定语言变量的所有隶属度函数的曲线readfis 从磁盘装入一个FISrmmf 从FIS中删除某一语言变量的某一隶属度函数rmvar 从FIS中删除某一语言变量setfis 设置模糊系统的属性showfis 以分行的形式显示FIS结构的所有属性showrule 显示FIS的规则writefis 保存FIS到磁盘上4.先进技术anfis Sugeno型模糊推理系统(FIS)的训练程序(只适用于MEX)fcm 模糊C均值聚类genfis1 不使用数据聚类方法从数据生成FIS结构genfis2 使用减法聚类方法从数据生成FIS结构subclust 用减法聚类方法寻找聚类中心5.Simulink仿真块fuzblock Simulink模糊逻辑控制器库sffis 用于Simulink的模糊推理S-函数6.演示defuzzdm 反模糊化方法fcmdemo FCM聚类显示(二维)fuzdemos 列出所有模糊逻辑工具箱的演示程序gasdemo 使用子聚类节省燃料的ANFIS演示juggler 带规则观察器的弹球游戏器invkine 单机械臂倒立摆运动irisfcm FCM聚类显示(四维)noisedm 自适应消除噪声slbb 球和棒控制(Simulink)slcp 倒立摆控制(Simulink)sltank 水位控制(Simulink)sltankrule 带规则观察器的水位控制(Simulink)sltbu 卡车入库(只有Simulink方式)。
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4 MATLAB模糊工具箱介绍
Fuzzy Logic工具箱功能非常强大,利用它人们可以方便地建立模糊逻辑推理系统,并对其进行测试。
这里我们主要介绍它提供的5个图形化的系统设计工具。
4.1模糊推理系统编辑器
启动模糊推理系统编辑器(FISE, Fuzzy Inference System Editer)的方法有两种,在MATLAB的命令窗口中输入“fuzzy”命令或者依次点击MATLAB软件左下角的“Start”,“Toolboxes”,“Fuzzy Logic”也可打开FISE,然后双击FIS Editor Viewer项。
FISE的图形界面如下图14示。
图1FISE图形界面
4.2隶属函数编辑器
在MATLAB的命令界面输入“mfedit”命令或者在模糊推理系统编辑器的“File” “Edit/Membership Functions”或者双击图14中红色矩形,都可打开隶属函数编辑器。
通过该编辑器可以设定和变更输入/输出语言变量的各自的语言值的隶属函数的类型及参数。
如下图15所示。
图2隶属函数编辑器界面
4.3模糊规则编辑器
在MATLAB的命令界面中输入“ruleedit”命令或者利用模糊推理系统编辑
器的“File” “Edit/Rules”或双击图2里红色框旁的黑色的矩形框,都可以打开模糊规则编辑器。
通过该编辑器可以添加、修改和删除必要的模糊规则,其空白界面如下图3所示。
图3模糊规则编辑器界面
4.4模糊规则观察器
在MATLAB的命令界面输入“ruleview”命令,或者在前面介绍的三种编辑器中的任一个中选择相应的“View/Rules”,均可打开模糊规则观察器。
在模糊规则观察器中,以图形形式描述了模糊推理系统的推理过程,如下图4所示。
图4模糊规则浏览器界面
4.5模糊推理输入输出变量特性观察器
在MATLAB的命令窗口中输入“surfview”命令,或者在各个编辑器窗口选择相应菜单“View/Surface”,都可打开模糊推理输入输出曲面浏览器。
该窗口用三维图形展示出输入与输出变量的曲面特性,如下图5所示。
图5输入与输出变量的曲面特性观察窗口
4.6 模糊推理系统的调用方法
利用上面所介绍的编辑器建立好模型后,首先要保存所建立的模糊推理系统,然后我们就可以利用实验数据对模型进行测试了。
通过模糊推理系统编辑器的“File”→“Export”→“To Workspace”或者“To File”对建立的模糊推理系统进行保存。
且前者是把系统导出保存到MATLAB的工作空间,可以直接调用;后者是把系统导出另存到一个文件件里。
调用的时候,调用方法如下:(1)把工具箱中建立的模型导出到工作空间中,同时需要命名,例命名FXCZ01;对于存储到文件夹里的模糊推理系统,先打开Fuzzy Logic工具箱,然后“File”→“Import”→“From File”找到文件单击即可;
(2)新建M文件,输入下面命令:
in=[ ]; %“[ ]”中的数据就是要输入模型的实验数据。
out= evalfis (in,FXCZ01) %“evalfis”是执行模糊推理计算函数。
(3)保存M文件并命名;
(4)运行M文件程序并在matlab主界面中观察结果。