FC.rar_模糊控制设计

clc clear %被控系统建模 num=20; den=[8 6 1]; [a1,b,c,d]=tf2ss(num,den);%传递函数转换到状态空间 x=[0 0]'; %系统参数 T=0.01; h=T; N=1000; %输入给定为1 R=ones(1,N); %定义输入和输出变量及隶属度函数 a=newfis('Simple'); a=addvar(a,'input','e',[-6,6]); %误差 e a=addmf(a,'input',1,'NB','trimf',[-6,-6,-4]); a=addmf(a,'input',1,'NM','trimf',[-6,-4,-2]); a=addmf(a,'input',1,'NS','trimf',[-4,-2,0]); a=addmf(a,'input',1,'Z','trimf',[-2,0,2]); a=addmf(a,'input',1,'PS','trimf',[0,2,4]); a=addmf(a,'input',1,'PM','trimf',[2,4,6]); a=addmf(a,'input',1,'PB','trimf',[4,6,6]); a=addvar(a,'input','de',[-6,6]); %误差变化率 de a=addmf(a,'input',2,'NB','trimf',[-6,-6,-4]); a=addmf(a,'input',2,'NM','trimf',[-6,-4,-2]); a=addmf(a,'input',2,'NS','trimf',[-4,-2,0]); a=addmf(a,'input',2,'Z','trimf',[-2,0,2]); a=addmf(a,'input',2,'PS','trimf',[0,2,4]); a=addmf(a,'input',2,'PM','trimf',[2,4,6]); a=addmf(a,'input',2,'PB','trimf',[4,6,6]); a=addvar(a,'output','u',[-6,6]); %控制量 u a=addmf(a,'output',1,'NB','trimf',[-6,-6,-4]); a=addmf(a,'output',1,'NM','trimf',[-6,-4,-2]); a=addmf(a,'output',1,'NS','trimf',[-4,-2,0]); a=addmf(a,'output',1,'Z','trimf',[-2,0,2]); a=addmf(a,'output',1,'PS','trimf',[0,2,4]); a=addmf(a,'output',1,'PM','trimf',[2,4,6]); a=addmf(a,'output',1,'PB','trimf',[4,6,6]); %模糊规则矩阵 rulelist=[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 5 1 1; 1 7 4 1 1; 2 1 7 1 1; 2 2 6 1 1; 2 3 6 1 1; 2 4 5 1 1; 2 5 5 1 1; 2 6 4 1 1; 2 7 3 1 1; 3 1 6 1 1; 3 2 6 1 1; 3 3 5 1 1; 3 4 5 1 1; 3 5 4 1 1; 3 6 3 1 1; 3 7 3 1 1; 4 1 6 1 1; 4 2 5 1 1; 4 3 5 1 1; 4 4 4 1 1; 4 5 3 1 1; 4 6 3 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; 5 6 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 3 1 1; 6 5 2 1 1; 6 6 2 1 1; 6 7 1 1 1; 7 1 4 1 1; 7 2 3 1 1; 7 3 3 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,rulelist); %采用模糊控制器的二阶系统仿真 e=0;de=0; ke=10;kd=15;ku=1; for k=1:N %输入变量变换至论域 e1=ke*e; de1=kd*de; if e1>=6 e1=6; elseif e1<=-6 e1=-6; end if de1>=6 de1=6; elseif de1<=-6 de1=-6; end %模糊推理，计算出被控对象的控制输入 in=[e1 de1]; u=ku*evalfis(in,a); uu(1,k)=u; %控制作用于被控系统，计算系统输出；利用龙格—库塔法进行系统仿真 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; yy(1,k)=y; %计算系统输出误差及误差导数 e1=e;e=y-R(1,k); de=(e-e1)/T; end kk=[1:N]*T; figure(1); plot(kk,R,'k',kk,yy,'r');grid on xlabel('时间（秒）');ylabel('输出');