四川理工学院本科毕业（设计）论文
第 四 章 Matlab模糊逻辑工具箱
（Fuzzy Logic Toolbox,Ver2）
针对模糊逻辑尤其是模糊控制的迅速推广应用，Math Works公司在其Mat lab版中添加了Fuzzy Logic工具箱。
概括来说，Matlab Fuzzy Logic工具箱有如下5个方面的功能特点： 1 易于使用
模糊逻辑工具箱提供了建立和测试模糊逻辑系统的一整套功能函数，包括定义语言变量及其隶属度函数，输入模糊推理规则，对整个模糊推理系统的管理以及交互式的观察模糊推理的过程和输出结果。 2 提供图形化的系统设计界面
在模糊逻辑工具箱中包含5个图形化的系统设计工具
1)模糊推理系统编辑器，该编辑器用于建立模糊逻辑系统的整体框架，包括输入和输出数目，去模糊化方法等
2)隶属度函数编辑器，用于通过可视化手段建立语言变量的隶属度函数 3)模糊推理规则编辑器
4)系统输入输出特性曲面浏览器 5)模糊推理过程浏览器
3 支持模糊逻辑中的高级技术 4 集成的仿真和代码生成功能
模糊逻辑工具箱不但能够实现与Simulink的无缝连接，而且通过Real-Time Workshop2.1能够生成ANSI C源代码，从而易于实现模糊系统的实时应用。 5 独立运行的模糊推理器
在模糊逻辑工具箱中有构造模糊推理系统的函数和图形工具界面工具，这里着重使用图形界面工具。
1)基本模糊推理系统编辑器（Furry）
? 14 ?
温度模糊控制的matlab实现与PID的比较
它提供了利用图形界面对模糊逻辑系统的高层属性的编辑，修改功能，这些属性包括输入，输出语言变量的个数和去模糊化方法等，用户在基本模糊编辑器中可以通过菜单激活其他几个图形界面编辑器 2)隶属度函数编辑器（Mf edit）
在命令窗口键入mf edit或在基本模糊推理系统编辑器中选择编辑隶属度函数菜单，都可以激活，在该编辑器中，提供了对输入输出语言变量各语言值的隶属度函数类型，参数进行编辑，修改的图形界面工具 3)模糊规则编辑器（Rule edit）
在mat lab命令窗口键入Rule edit或在基本模糊推理系统编辑器中选择均可激活，在它里面，提供了添加，修改，删除模糊规则的图形界面 4)模糊规则浏览器（Rule view）
在其中，以图形形式描述了模糊推理系统的推理过程 5)模糊推理输入输出曲面视图（Surf view）
该窗口以图形的形式显示模糊推理系统的输入输出特性曲面
下面再简单介绍一下matlab提供的有关模糊推理系统管理的函数及其功能。 1 newfis
功能：创建新的模糊推理系统 2 readfis
功能：从磁盘中加载模糊推理系统 3 getfis
功能：获得模糊推理系统的属性 4 addmf
功能：向模糊推理系统的语言变量添加隶属度函数 5 plotmf
功能：绘制语言变量所有语言值的隶属度函数曲线 6 trimf
功能：建立三角形隶属度函数 7 addrule
功能：向模糊推理系统添加模糊规则 8 showrule
功能：显示模糊规则
? 15 ?
四川理工学院本科毕业（设计）论文
第 五 章 利用mat lab实现温度模糊控制
5.1 温度模糊控制的mat lab实现
以模糊数学为基础发展起来的模糊控制技术是一种非线性控制方式,实践结果统计表明,对无法取得数学模型或数学模型相当粗糙的系统,可以利用模糊控制技术取得令人满意的控制效果。模糊控制技术作为现代智能控制的一个主要分支 因其简单、实用、有效等优点已成为当前控制领域的研究热点之一。对于钛合金导管感应钎焊这种对温度要求很严格的非线性系统,采用模糊控制技术能获得令人满意的控制效果。所以这里以钎焊为控制对象用mat lab实现模糊控制。
1) 感应钎焊温度模糊控制系统的设计分为以下几步：
模糊控制系统结构的确定根据实际情况,选用目前广泛使用的二维模糊 控制系统,模糊变量及其意义如下:
E:e—偏差(感应钎焊工件实际温度与设定温度的差) C:ec——偏差变化率(感应钎焊的温度偏差对时间的导数)
U:u——PWM占 空 比调节量 糊控制系统控制规则的确定
２）
模糊变量e用6个模糊状态描述,即PB(正大)、PS(正小)、PZ(正零)、NZ(负零)、NS(负小)、NB(负大)。偏差e与模糊状态关系如下:PB(e>5℃),PS(2℃
ec<-2℃/100ms),NB(ec≤-2℃/100ms)。控制量u与模糊状态关系如
下:PB(u>5%),PS(2% ? 16 ? 温度模糊控制的matlab实现与PID的比较 (3)模糊变量的论域、隶属函数以及比例因子的确定选择模糊变量e、ec及u的论域如下: E ={-3,-2,-1,-0,0,1,2,3}; E C={-3,-2,-1,-0,0,1,2,3}; U ={-4,-3,-2,-1,-0,0,1,2,3,4}。 根据感应钎焊温度偏差及偏差变化率的实际变化范围选择比例因子如下: K e=3/5=0.6 Kec =3/20=0.15 Ku=2 模糊变量e、ec及u的隶属函数用正态型函数定义,图像分别如图5-2、图5-3、图5-4所示。 ? 17 ? 四川理工学院本科毕业（设计）论文 图 5-2 模糊变量e的隶属函数图像 图 5-3 模糊变量ec的隶属函数图像 ? 18 ?