基于matlab的模糊控制器设计
基于MATLAB的石灰窑模糊控制器设计
虽 然是 清 晰值 ，但 其 取 值 范 围 是 由模 糊 推 理得 到 的所 有 模 糊 子 集 确定 的 ， 盖 这些 模 糊 子 集 的数 值 范 围称 为 模 糊 论域 。 个 模 覆 这
糊 论域 和后 面 的执 行 机 构 需 求 的 数值 范 围也 就 是 物 理 论 域 未 必
一
本 文 以 石 灰 窑 的 温 度 控 制 为对 象 ， 用 ＭＡ Ｌ Ｂ设 计 石 灰 运 ＴＡ 窑 温 度控 制 系统 的模 糊 ＰＤ控 制 器 。 过语 言变 量 的模 糊 化 ， Ｉ 通 并 有 机 地 将 ＭＡ Ｌ Ｂ与 Ｓｍｕｉ ＴＡ ｉ ｌｋ结 合 起 来 ， 细 介绍 了模 糊 ＰＤ ｎ 详 ｌ 控 制 器 的设 计 过 程 ， 对 其 控 制 性 能进 行 了仿 真 。 并
《 工业 控制 计 算 机 ｝ ０ ２年 第 ２ ２１ ５卷第 ３期
基于 ＭＡ Ｌ Ｂ的石灰窑模糊控制器设计 ＴＡ
Ｆ ｚ ｙ — ｏ ｔ ｌ ｒ Ｄｅ ｉ ｏ ｉ ｋｌ－ ｓ ｄ ｏ ｕ ｚ — ｎ ｒ ｌ ｓｇｎ ｆ ｒ Ｌｍｅ ｉ Ｂａ ｅ ｎ ＭＡＴ ＡＢ ｃ ｏｅ ｎ Ｌ
在模 糊 控 制 中 ， 入 量 一 般 是计 算 机 采 样 得 到 的 确定 值 。 输 由 于模 糊逻 辑 控 制 对 数 据 进行 处理 是基 于模 糊 集 合 的方 法 ， 因此 必 须 对输 入 量 进 行 模 糊 化 。 化 因子 是 模 糊 控制 器 的输 入 接 口 ， 量 是对 输入 清 晰 量 进 行 的 放 大 或缩 小 变 换 。 为 了使 这 些 清 晰 值 能 与 语 言 表述 的模 糊 规 则 相适 配 ， 行 近 似 推 理 ， 须 把 它 们 变 换 进 必 成模 糊量 ， 即模 糊 子 集 。 这 些 输 人 的 清晰 值 映 射 成模 糊 子 集 及 把 其 隶 属度 函数 的变 换 过 程称 为模 糊 化 …。 １１ 量 化 因子 和 比 例 因子 ．
基于MATLAB的洗衣机模糊控制设计
基于MATLAB的洗衣机模糊控制设计MATLAB是一种功能强大的数学软件，可以用于模糊控制设计。
在本文中，我们将介绍如何使用MATLAB来设计一个基于模糊控制的洗衣机控制系统。
首先，我们需要定义洗衣机模糊控制系统的输入和输出变量。
在一个简单的洗衣机系统中，输入变量可以是衣物的脏度和水位，而输出变量可以是洗衣机的清洗时间和水温。
接下来，我们需要建立一个模糊控制器模型。
模糊控制器是一个基于模糊逻辑的控制器，能够处理模糊输入和输出变量。
在MATLAB中，我们可以使用Fuzzy Logic Toolbox来建立一个模糊控制器模型。
我们首先需要定义模糊输入变量的隶属函数。
在这个例子中，我们可以定义脏度变量的隶属函数为"低"，"中"和"高"，水位变量的隶属函数为"低"，"中"和"高"。
然后，我们需要定义模糊输出变量的隶属函数。
在这个例子中，我们可以定义清洗时间变量的隶属函数为"短"，"适中"和"长"，水温变量的隶属函数为"低"，"中"和"高"。
接下来，我们需要定义输入和输出变量之间的模糊规则。
在这个例子中，我们可以定义以下规则：规则1：如果脏度是低和水位是低，那么清洗时间是短和水温是低。
规则2：如果脏度是低和水位是中，那么清洗时间是适中和水温是中。
规则3：如果脏度是低和水位是高，那么清洗时间是长和水温是中。
规则4：如果脏度是中和水位是低，那么清洗时间是适中和水温是中。
规则5：如果脏度是中和水位是中，那么清洗时间是适中和水温是中。
规则6：如果脏度是中和水位是高，那么清洗时间是长和水温是高。
规则7：如果脏度是高和水位是低，那么清洗时间是长和水温是中。
规则8：如果脏度是高和水位是中，那么清洗时间是长和水温是高。
基于MATLAB的模糊PID控制器的设计
基于MATLAB的模糊PID控制器的设计模糊PID控制器是一种常用的控制算法，可以解决传统PID控制器在非线性系统中效果不佳的问题。
在MATLAB中，可以使用fuzzylogic工具箱来设计模糊PID控制器。
模糊PID控制器的设计过程分为三个步骤：建立模糊系统、设计控制器和性能评估。
接下来，设计模糊PID控制器。
在MATLAB中，可以使用fuzzy工具箱提供的mamdani和sugeno两种模糊控制器类型。
其中，mamdani模糊控制器基于模糊规则的if-then逻辑，而sugeno模糊控制器使用模糊规则来计算模糊输出。
根据系统的具体需求，可以选择合适的模糊控制器类型，并设置相应的参数。
同时，可以使用模糊控制器设计工具来对模糊控制器进行优化和调整。
最后，对设计的模糊PID控制器进行性能评估。
在MATLAB中，可以使用模拟仿真工具对模糊PID控制器进行测试和评估。
具体方法是将模糊PID控制器与待控制的系统进行耦合，观察系统的响应和控制效果，并评估其性能和稳定性。
可以通过调整模糊PID控制器的参数和模糊规则来改善控制效果。
总之，基于MATLAB的模糊PID控制器设计包括建立模糊系统、设计控制器和性能评估三个步骤。
通过合理设置模糊输入、模糊输出和模糊规则，可以有效地解决非线性系统的控制问题。
同时，利用MATLAB提供的模糊控制器设计工具和性能评估工具，可以对模糊PID控制器进行优化和改进，以达到更好的控制效果和稳定性。
基于matlab的模糊控制器的设计与仿真
基于MATLAB的模糊控制器的设计与仿真摘要：本文对模糊控制器进行了主要介绍。
提出了一种模糊控制器的设计与仿真的实现方法，该方法利用MA TLB模糊控制工具箱中模糊控制器的控制规则和隶属度函数，建立模型，并进行模糊控制器设计与仿真。
关键词：模糊控制，隶属度函数，仿真，MA TLAB1 引言模糊控制是一种特别适用于模拟专家对数学模型未知的较复杂系统的控制，是一种对模型要求不高但又有良好控制效果的控制新策略。
与经典控制和现代控制相比，模糊控制器的主要优点是它不需要建立精确的数学模型。
因此，对一些无法建立数学模型或难以建立精确数学模型的被控对象，采用模糊控制方法，往往能获得较满意的控制效果。
模糊控制器的设计比一般的经典控制器如PID控制器要复杂，但如果借助MATLAB则系统动态特性良好并有较高的稳态控制精度，可提高模糊控制器的设计效率。
本文在MATLAB环境下针对某个控制环节对模糊控制系统进行了设计与仿真。
2 模糊控制器简介模糊控制器是一种以模糊集合论，模糊语言变量以及模糊推理为数学基础的新型计算机控制方法。
显然，模糊控制的基础是模糊数学，模糊控制的实现手段是计算机。
本章着重介绍模糊控制的基本思想，模糊控制的基本原理，模糊控制器的基本设计原理和模糊控制系统的性能分析。
随着科学技术的飞速发展，在那些复杂的，多因素影响的严重非线性、不确定性、多变性的大系统中，传统的控制理论和控制方法越来越显示出局限性。
长期以来，人们期望以人类思维的控制方案为基础，创造出一种能反映人类经验的控制过程知识，并可以达到控制目的，能够利用某种形式表现出来。
而且这种形式既能够取代那种精密、反复、有错误倾向的模型建造过程，又能避免精密的估计模型方程中各种方程的过程。
同时还很容易被实现的，简单而灵活的控制方式。
于是模糊控制理论极其技术应运而生。
3 模糊控制的特点模糊控制是以模仿人类人工控制特点而提出的，虽然带有一定的模糊性和主观性，但往往是简单易行，而且是行之有效的。
基于Matlab的洗衣机模糊控制 - 副本
基于MATLAB的洗衣机模型模糊设计控制一、问题描述随着现代社会生活节奏的不断加快和人们生活水平的不断提高，人们对各种方便、快捷的家用电器需求量越来越大，为了提高人们的生活效率，全自动洗衣机应运而生。
洗衣机的技术发展日新月异，产品类型众多，但是从总体来看，人们对洗衣机的基本要求应该是：省时、省电、省水、磨损率小、操作方便、功能完善等。
模糊控制洗衣机不仅实现了洗衣机的全面自动化，也提高了洗衣的质量，具有很强的实用性和较好的发展前景。
本设计就是围绕着智能洗衣机进行研究。
本课题的主要目的就是设计一个比较合理的洗衣机模糊控制器，这种采用模糊控制的洗衣机能够自动检测洗衣桶内水的脏污程度和污渍性质（油污或者泥污）；能自动预选洗涤时间，并适时调整这些运行参数，以达到最佳的洗涤效果。
二、解决方案本课题的主要是通过模糊控制来对洗衣机进行控制，通过MATLAB对其仿真。
课题的主要目的是设计一个比较合理的洗衣机模糊控制器，这种采用模糊控制的洗衣机能够自动检测洗衣桶内水的脏污程度和污渍性质（油污或者泥污）；能自动预选水位和洗涤时间，并能够进行整个洗涤过程中实施监控，并适时调整这些运行参数，以达到最佳的洗涤效果。
模糊控制器的组成框图如图1所示图1三、实现步骤本设计选用两输入单输出模糊控制器。
控制器的输入为衣物的污泥和油脂，输出为洗涤时间。
将污泥分为3个模糊集：SD(污泥少)，MD （污泥中），LD （污泥多）；将油脂分为3个模糊集：NG （油脂少），MG （油脂中），LG （油脂多）；将输出的洗涤时间分为5个模糊集：VS （很短），S （短），M （中等），L （长），VL （很长）。
1、定义隶属函数污泥含量选用如下隶属函数：()()()()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=⎩⎨⎧-=-==50/5050/10050/50/50x x x x x x x μLDMD SD μμμ污泥1005010050500500≤<≤<≤≤≤≤x x x x采用三角隶属函数可实现污泥的模糊化采用Matlab 仿真，如图2所示。
基于Matlab的模糊控制器设计及仿真_殷云华
本文利用 Matlab 的模糊逻辑工具箱( Fuzzy Logic) 设计模糊控制器, 并用 Matlab 提供的 Simulink 进
表 1 模糊控制规则表 Table 1 Fuzzy control rule table
( 1. Nat ional Key Laboratory for Electronic Measurement Technolongy, North University of China, Taiyuan 030051, China; 2. China North Aut omatic Control Technology Institute, Taiyuan 030051, China;
对于一阶线性时滞系统来说有时就达不到快速性的要求教授创立了模糊集合理论1974年英国的e1h1m2amdani研制出第一个模糊控制器需要了解对象的精确数学模型根据专家知识进行控制用模糊控制器来实现对一阶线性时滞系统的控制大大改进了原系统的控制效果在一定程度上满足了系统快速性的要求清楚地显示出改进的控制效果
# 490 # 统的仿真结构, 如图 5 所示。
控制工程
第 14 卷
图 5 模糊控制系统仿真框图
Fig15 Simulation block diagram of fuzzy control system
如果仿真的控制效果不满意, 一般首先调整比 [ - 6, 6] , 其作用是把控制系统的误差和误差变化由
静态特性, 使系统获得了良好的控制性能, 具有较好的应用价值。
关 键 词: Matlab; 模糊控制器 ; Simulink
中图分类号: TP 273
基于MATLAB的温度模糊控制系统的设计
基于MATLAB的温度模糊控制系统的设计MATLAB是一种强大的数学计算软件，用于科学与工程领域的数据处理、分析和可视化等应用。
在温度控制系统设计中，模糊控制是一种常用的控制方法。
本文将介绍基于MATLAB的温度模糊控制系统的设计。
温度模糊控制系统的设计包括四个主要步骤：建立模糊控制器，设计模糊推理规则，模糊化与去模糊化以及系统仿真。
首先，建立模糊控制器。
在MATLAB中，可以使用Fuzzy Logic Toolbox工具箱来创建和管理模糊逻辑系统。
可以使用命令fuzzy，创建一个模糊逻辑系统对象。
在创建模糊控制器对象后，需要定义输入和输出变量。
输入变量可以是温度偏差，输出变量可以是控制信号。
然后，可以使用addInput和addOutput命令来添加输入和输出变量。
接下来，设计模糊推理规则。
在模糊推理中，需要定义一组规则来描述输入变量和输出变量之间的关系。
可以使用addRule命令来添加规则。
规则的数量和形式可以根据实际需求进行调整。
然后，进行模糊化与去模糊化。
模糊化是将模糊输入变量转换为模糊集，而去模糊化是将模糊输出变量转换为具体的控制信号。
可以使用evalfis命令进行模糊化和去模糊化。
模糊化使用模糊逻辑系统对象对输入变量进行处理，而去模糊化使用模糊逻辑系统对象对输出变量进行处理。
最后，进行系统仿真。
可以使用Simulink工具箱来进行系统仿真。
在仿真过程中，将温度控制系统与模糊控制器进行连接，然后通过给定的输入条件观察系统的响应。
可以利用Simulink中的Scope来显示温度的变化，并且可以通过模糊控制器来调整温度。
在设计温度模糊控制系统时，还需要考虑参数调节和性能评估等问题。
可以使用MATLAB中的优化工具箱对模糊控制器的参数进行调节，以获得更好的控制性能。
还可以使用MATLAB中的性能评估工具来评估系统的性能，例如稳定性、精度和鲁棒性等。
综上所述，基于MATLAB的温度模糊控制系统的设计包括建立模糊控制器、设计模糊推理规则、模糊化与去模糊化以及系统仿真等步骤。
二维模糊控制器设计分析报告
模糊控制大作业1.基于Matlab平台设计Fuzzy控制器，其结构如下:1.1被控对象：G(S)= .1.2建立模糊推理系统如下：图1.模糊推理机图2. 输入的隶属函数图3. 输出的隶属函数图4.规则观测器的GUI1.3Simulink仿真图6 仿真连线图图7 仿真结果2.分析模糊规则数量对控制效果的影响；模糊控制器的规则基于专家知识或熟练操作人员长期积累的经验，它是按人的知觉推理的一种语言表示形式。
规则由前件和结论组成，均由语言变量表示，规则条数与语言变量取值的多少有关，取值越多，规则条数越多，但不意味着规则知识库的准确程度越高，规则库的“准确性”还与专家的知识准确度有关，而规则库的“准确性”影响控制效果的好坏，故模糊规则的数量过少会导致控制的不准确，但数量多并不意味着控制效果越好，规则过于复杂时，基于模糊合成推理的控制算法的计算机实现越困难。
3.分析量化因子、比例因子对控制效果的影响；量化因子的提出是为了进行模糊化处理，必须将输入变量从基本论域转换到相应的模糊集合论域，输入变量乘以量化因子从而的到需要的变量。
比例因子Ke对控制效果的影响：对系统的动态性能影响很大。
Ke较大时系统上升较快，超调量也较大，过渡时间长。
Kc的影响：KC越大，d e（t）/dt范围压缩，控制作用增强。
因此K c选择较大时系统超调量减小，系统相应速度变慢。
对超调的遏制作用很明显。
Ku的影响：Ku不同，在模糊输出相同的情况下，加到被控对象上的实际控制量不同。
Ku 选择得小，会使系统动态响应过程变长；而Ku过大，则控制器的控制作用就越强，系统响应就快，易超调，Ku选择过大会导致系统振荡。
4.对比PID控制器与模糊控制器在抗干扰的能力经计算机仿真试验表明:模糊控制系统在抑制超调、加速响应、消除稳态误差、减少震荡周期等方面都得到了提高,使系统的稳定性、抗干扰性、鲁棒性能均优于常规 PID控制,能很好地满足系统控制性能的要求.而且, 这种控制器具有结构简单、待整定参数少、控制规则简便、易实现、调试方便、适应性强等特点,在换热器出口温度控制中是一种很好的控制方法. 常规的PID 控制器对这种大惯性、时间滞后、非线性的系统的适应性差、控制精度低,不仅影响产品质量而且往往造成能源浪费,难以保证理想的控制效果。
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二 〇 一 五 年 五 月
模糊控制实验报告
学校代码： 10128 学 号：***********
题 目：基于M AT L A B 的模糊控制器的设
计
****：** 学 院：电力学院 专 业：控制工程 学 号： 20141800229 ****： ***
基于matlab 的模糊控制器设计
设计一个以传递函数为
的控制系统的模糊控制器，在matlab 中形成规则，并在simulink 中进行仿真通过调参数的方法使系统稳定。
1、 根据系统实际情况，选择e ，de 和u 的论域
e range : [-1 1] de range: [-0.1 0.1] u range: [0 2]
2、e ，de 和u 语言变量的选取
e 8个：NB,NM,NS,NZ,PZ,PS,PM,PB de 7个：NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB U 7个：NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB 3、模糊规则为:
4、在matlab 中进行模糊控制器的设计 e 与de 为输入变量，u 为输出变量 采用 ‘mamdani’方法: ‘max -min‘ 选择隶属函数的形式：三角型
输入变量在matlab中的定义
图1 输入变量e
图2 输入变量de
输出变量在matlab中的图像
图3输出变量u 生成的56条规则在matlab中的图示
图4 56条规则Rule Viewer & Surface Viewer界面5、在simulink中搭建模糊控制器的系统及调试
图5 simulink搭建图
经过调试各项参数最后使系统趋于稳定，个示波器显示的图如下
图5 scope3
图6 scope1
图7 scope2
6、结论
1.三个参数中Gain1类似于PD控制中的P，过小则稳态误差大，上升时间长。
过大，稳态误差小了，上升时间小了，但是出现超调，继续增大则出现振荡。
2.参数Gain2类似于PD控制中的D，可以调整系统的"阻尼"。
对于电容-电阻电路，传递函数分母为Ts+1，T=RC为系统的时间常数。
修改Gain2可以改善系统的时间常数，使上升时间减小或增加。
其作用相当于改变电容大小，放电时间减小或增大。
对于机械的弹簧-阻尼系统，T=f/k，调整D相当于改变f。
由仿真知，Gain2可以从负到正改变，值越大，系统的上升时间越大，响应越慢。
当改为负值时，系统地上升时间越来越小，以至于阻尼太小，发生振荡。
d.参数Gain可修改的范围比较大。
对系统的影响相对较小。
它是对误差E的放大，或缩小，只要合适就行了。