模糊控制算法 c代码2009-11-17 10:35
由于项目需要，需要模糊控制算法，之前此类知识为0，经过半个多月的研究，终于有的小进展。开始想从强大的互联网上搜点c代码来研究下，结果搜遍所有搜索引擎都搜不到，以下本人从修改的模糊控制代码，经过自己修改后可在vc6.0，运行！输入e表示输出误差，ec表示误差变化率，经过测试具有很好的控制效果，对于非线性系统和数学模型难以建立的系统来说有更好的控制效果！现将其公开供大家学习研究！
#include <stdio.h>
#include"math.h"
#define PMAX 100
#define PMIN -100
#define DMAX 100
#define DMIN -100
#define FMAX 100 /*语言值的满幅值*/
int PFF[4]={0,12,24,48};
/*输入量D语言值特征点*/
int DFF[4]={0,16,32,64};
/*输出量U语言值特征点*/
int UFF[7]={0,15,30,45,60,75,90};
/*采用了调整因子的规则表,大误差时偏重误差,小误差时偏重误差变化*/
/*a0=0.3,a1=0.55,a2=0.74,a3=0.89 */
int rule[7][7]={
//误差变化率 -3,-2,-1, 0, 1, 2, 3 // 误差
{-6,-6,-6,-5,-5,-5,-4,}, // -3
{-5,-4,-4,-3,-2,-2,-1,}, // -2
{-4,-3,-2,-1, 0, 1, 2,}, // -1
{-4,-3,-1, 0, 1, 3, 4,}, // 0
{-2,-1, 0, 1, 2, 3, 4,}, // 1
{ 1, 2, 2, 3, 4, 4, 5,}, // 2
{ 4, 5, 5, 5, 6, 6, 6}}; // 3
/**********************************************************/
int Fuzzy(int P,int D) /*模糊运算引擎*/
{
int U; /*偏差,偏差微分以及输出值的精确量*/
unsigned int PF[2],DF[2],UF[4]; /*偏差,偏差微分以及输出值的隶属度*/
int Pn,Dn,Un[4];
long temp1,temp2;
/*隶属度的确定*/
/*根据PD的指定语言值获得有效隶属度*/
if(P>-PFF[3] && P<PFF[3])
{
if(P<=-PFF[2])
{
Pn=-2;
PF[0]=FMAX*((float)(-PFF[2]-P)/(PFF[3]-PFF[2]));
}
else if(P<=-PFF[1])
{
Pn=-1;
PF[0]=FMAX*((float)(-PFF[1]-P)/(PFF[2]-PFF[1]));
}
else if(P<=PFF[0])
{
Pn=0;
PF[0]=FMAX*((float)(-PFF[0]-P)/(PFF[1]-PFF[0]));
}
else if(P<=PFF[1])
{
Pn=1; PF[0]=FMAX*((float)(PFF[1]-P)/(PFF[1]-PFF[0]));
}
else if(P<=PFF[2])
{
Pn=2; PF[0]=FMAX*((float)(PFF[2]-P)/(PFF[2]-PFF[1]));
}
else if(P<=PFF[3])
{
Pn=3; PF[0]=FMAX*((float)(PFF[3]-P)/(PFF[3]-PFF[2]));
}
}
else if(P<=-PFF[3])
{
Pn=-2; PF[0]=FMAX;
}
else if(P>=PFF[3])
{
Pn=3; PF[0]=0;
}
PF[1]=FMAX-PF[0];
if(D>-DFF[3] && D<DFF[3])
{
if(D<=-DFF[2])
{
Dn=-2;DF[0]=FMAX*((float)(-DFF[2]-D)/(DFF[3]-DFF[2]));
}
else if(D<=-DFF[1])
{
Dn=-1;
DF[0]=FMAX*((float)(-DFF[1]-D)/(DFF[2]-DFF[1]));
}
else if(D<=DFF[0])
{
Dn=0;
DF[0]=FMAX*((float)(-DFF[0]-D)/(DFF[1]-DFF[0]));
}
else if(D<=DFF[1])
{
Dn=1;
DF[0]=FMAX*((float)(DFF[1]-D)/(DFF[1]-DFF[0]));
}
else if(D<=DFF[2])
{
Dn=2; DF[0]=FMAX*((float)(DFF[2]-D)/(DFF[2]-DFF[1]));
}
else if(D<=DFF[3])
{
Dn=3; DF[0]=FMAX*((float)(DFF[3]-D)/(DFF[3]-DFF[2]));
}
}
else if(D<=-DFF[3])
{
Dn=-2;
DF[0]=FMAX;
}
else if(D>=DFF[3])
{
Dn=3;
DF[0]=0;
}
DF[1]=FMAX-DF[0];
/*使用误差范围优化后的规则表rule[7][7]*/
/*输出值使用13个隶属函数,中心值由UFF[7]指定*/
/*一般都是四个规则有效*/
Un[0]=rule[Pn-1+3][Dn-1+3];
Un[1]=rule[Pn+3][Dn-1+3];
Un[2]=rule[Pn-1+3][Dn+3];
Un[3]=rule[Pn+3][Dn+3];
if(PF[0]<=DF[0])
UF[0]=PF[0];
else
UF[0]=DF[0];
if(PF[1]<=DF[0])
UF[1]=PF[1];
else
UF[1]=DF[0];
if(PF[0]<=DF[1])
UF[2]=PF[0];
else
UF[2]=DF[1];
if(PF[1]<=DF[1])
UF[3]=PF[1];
else
UF[3]=DF[1];
/*同隶属函数输出语言值求大*/
if(Un[0]==Un[1])
{
if(UF[0]>UF[1])
UF[1]=0;
else
UF[0]=0;
}
if(Un[0]==Un[2])
{
if(UF[0]>UF[2])
UF[2]=0;
else
UF[0]=0;
}
if(Un[0]==Un[3])
{
if(UF[0]>UF[3])
UF[3]=0;
else
UF[0]=0;
}
if(Un[1]==Un[2])
{
if(UF[1]>UF[2])
UF[2]=0;
else
UF[1]=0;
}
if(Un[1]==Un[3])
{
if(UF[1]>UF[3])
UF[3]=0;
else
UF[1]=0;
}
if(Un[2]==Un[3])
{
if(UF[2]>UF[3])
UF[3]=0;
else
UF[2]=0;
}
/*重心法反模糊*/
/*Un[]原值为输出隶属函数标号，转换为隶属函数值*/
if(Un[0]>=0)
Un[0]=UFF[Un[0]];
else
Un[0]=-UFF[-Un[0]];
if(Un[1]>=0)
Un[1]=UFF[Un[1]];
else
Un[1]=-UFF[-Un[1]];
if(Un[2]>=0)
Un[2]=UFF[Un[2]];
else
Un[2]=-UFF[-Un[2]];
if(Un[3]>=0)
Un[3]=UFF[Un[3]];
else
Un[3]=-UFF[-Un[3]];
temp1=UF[0]*Un[0]+UF[1]*Un[1]+UF[2]*Un[2]+UF[3]*Un[3];
temp2=UF[0]+UF[1]+UF[2]+UF[3];
U=temp1/temp2;
return U;
}
void main()
{
int a=0,e,ec;
/*int nowpoint,p1,p2=1;
FILE *in,*out;
in=fopen("in.txt","r");
out=fopen("out.txt","w");*/
//while(!feof(in))
while(1)
{
//fscanf(in,"%d",&nowpoint);
//p1=nowpoint;
//e=0-nowpoint;
//ec= p1-p2;
printf("请输入e:");
scanf("%d",&e);
printf("请输入ec:");
scanf("%d",&ec);
a=Fuzzy(e,ec);
//fprintf(out,"%d ",a);
//printf("%d: ",p1);
printf("e: %d ec: %d ",e,ec);
printf("a: %d \n",a);
//p2=p1;
}
//fclose(in);
//fclose(out);
}
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