matlab在模糊控制系统仿真中的应用(2)

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1、!!第!%!&!卷!!第!!’期!!!!!!!!!!!!!!!计!!!算!!!机!!!仿!!!!真!!!!!!!!!!!!!!!!!!!""!%!年!(!月!!!!!"#$"%在模糊控制系统仿真中的应用刘朝英宋哲英宋雪玲（河北科技大学，"(""%&）摘要模糊控制系统的设计是模糊控制系统应用的重要问题之一，而系统的仿真是设计中的重要步骤和必要的保证。本文首先简要介绍了)*+,*-语言、模糊逻辑工具箱和./)0,/12工具箱，然后着重介绍如何利用模糊逻辑工具箱、./)0,/12工具箱进行模糊控制系统的仿真，

2、并给出具体实例。这种方法克服了传统用3语言进行仿真的复杂、不方便的缺点，使模糊控制系统的仿真变得容易、直观且迅速。关键词)*+,*-语言模糊逻辑工具箱./)0,/12工具箱仿真中图分类号+4!5’678文献标识码-&引言()*!+$*,-工具箱)*+,*-软件于%9&8年由美国的):;<=>?@A公司推出，交互式的模型输入与仿真环境./)0,/12工具箱是该软件使用简单、方便，对稍具3语言知识的用户都能够很)*+,*-软件的扩展，主要用于动态系统的仿真。它的PJNU容易地编制)*+,*-应用程序。该软件

3、提拱了丰富的数值R>PA中提供了建立系统模型所需的大部分类型方块。用户分析、矩阵运算、图形绘制、数据处理、图像处理等功能，此只需用鼠标器选择所需模块在模型窗口上“画出”模型（双击外、)*+,*-还推出了大量不同的工具箱、如控制系统工具任何模块，即可打开该功能块来完成参数的设定），然后用鼠箱、系统辨识工具箱、模糊控制工具箱、神经网络工具箱等。标器将它们连接起来，就可以构成一个系统的框图描述，亦)*+,*-是一个开放的环境，目前它已经成为国际控制界广即得出系统的./)0,/12描述。泛流行的语言之一。建立起

4、系统模型后，用户可通过选择仿真菜单（.JTEH:U自%99’年以来，):;<=>?@A公司相继推出了)*+,*-87;J>N)ONE），设置仿真控制参数，启动仿真过程，然后通过输出"、)*+,*-87!、)*+,*-(7!、)*+,*-$7"等版本，国内也出版.K>W（O示波器）观察系统的仿真结果。在仿真结束时还会自了相关书籍［%，!，’］，但是针对模糊控制工具箱的介绍或没有或动发出一声鸣叫，提示用户仿真过程已经完成。非常简单。本文在)*+,*-(7!%基础上，介绍模糊控制工具箱中基.!"#$"%在模糊

5、控制仿真中的应用本函数及./)0,/12工具箱的功能，并介绍如何利用模糊控制通过模糊逻辑和近似推理方法，让计算机把人.)0,/12和B0CCD工具箱构造某锅炉水位模糊控制系统的的经验形式化、模型化，根据所取得的语言控制规则进行模结构框图和进行仿真研究的方法及具体步骤。糊推理，给出模糊输出判决，并将其转化为精确量，作为馈送到被控对象（或过程）的控制作用。经过多年的实践，模糊控’模糊逻辑工具箱［8］制器已逐渐形成了一种规范形式。如图%所示。图中2O、模糊逻辑工具箱（BEFFGH>IJK+>>HL>M）提供了

6、模糊逻辑控2K分别是误差的量化因子、误差变化的量化因子，2E是控制制器及系统设计的各种途径。工具箱提供了生成和编辑模量变化的比例因子。模糊控制表是模糊控制算法在计算机糊推理系统（B/.）常用的工具函数，如NOPQJA、:RRS:?、:RRTQ、:RU中的表达方式，它是根据系统的输入输出个数、隶属函数及R?EHO、AO;QJA、P?J;OQJA等，它包括了产生新的B/.、给B/.加入变控制规则等决定的。目的是把人工操作控制过程表达成计量、隶属函数、规则、设置解模糊方法及存储B/.等功能，用户算机能够接受，

7、并便于计算的形式。模糊控制规则一般具有可以用命令调用这些函数的方式生成和编辑模糊推理系统。如下形式：工具箱还提供了V0（/图形用户界面）编辑函数，利用它用户JQ｛XY*J:NR3Y3J｝;

8、的模块系统CZ，4.，4)等）。图。用户双击输入、输出模块，可以进行隶属函数的编辑；双下面以锅炉汽包水位模糊控制系统为例［(］说明模糊控击模糊规则模块，可以写入多条输入输出控制规则。显然这制器的设计及仿真步骤和方法。种方法更形象、简便。./&锅炉汽包水位控制器的设计收稿日期：!"""#"$#"%锅炉汽包水位控制系统由汽包、水位变送器、控制器和万方数据—%%—图!基本的模糊控制系统方框图给水调节阀组成。选取汽包实际水位与给定水位值之差"及其变