基于matlab的洗衣机模糊控制器的设计及仿真.doc
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基于matlab的洗衣机模糊控制器的设计及仿真.doc
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基于matlab的洗衣机模糊控制器的设计及仿真
以洗衣机洗涤时间的模糊控制系统设计为例,其控制原理是根据衣物上污泥和油脂的程度,调节洗涤时间,该控制是一个开环的模糊决策过程,模糊控制按以下步骤进行:
1.确定模糊控制器的结构
选用两输入单输出的模糊控制器。
控制器的输入为衣物的污泥和油脂,输出
为洗涤时间。
2.定义输入、输出的模糊集
将污泥分为3个模糊集:
SD(污泥少),MD(污泥中),LD(污泥多),取
值为[0,100];将油脂分为3个模糊集:
NG(油脂少),MG(油脂中),LG(油脂多),取值为[0,100];将洗涤时间分为5个模糊集:
VS(很短),S(短),M(中等),L(长),VL(很长),取值为[0,60]。
3.定义输入、输出隶属函数
选用如下三角形隶属函数可实现污泥的模糊化。
采用Matlab进行仿真,污泥隶属函数仿真结果如图1所示。
选用如下三角形隶属函数实现油脂的模糊化,如图2所示。
图1污泥隶属函数
图2油脂隶属函数
选用如下三角形隶属函数实现洗涤时间的模糊化,如图3所示。
图3洗涤时间隶属函数
4.建立模糊控制规则
根据人的操作经验设计模糊规则,模糊规则设计的标准为:
“污泥越多,油脂越多,洗涤时间越长”;“污泥适中,油脂适中,洗涤时间适中”;“污泥越少,油脂越少,洗涤时间越短”。
根据前面定义的隶属度函数并且结合以往专家们所取得的经验,定义该模糊控制系统的模糊控制规则,如表1示。
表1洗衣机的模糊规则表
洗涤时间z
油脂y
NG
MG
LG
污泥
x
SD
VS
M
L
MD
S
M
L
LD
M
L
VL
规则设置为如下9条:
1.If(xisSD)and(yisNG)then(zisVS)
2.If(xisMD)and(yisNG)then(zisS)
3.If(xisLD)and(yisNG)then(zisM)
4.If(xisSD)and(yisMG)then(zisM)
5.If(xisMD)and(yisMG)then(zisM)
6.If(xisLD)and(yisMG)then(zisL)
7.If(xisSD)and(yisLG)then(zisL)
8.If(xisMD)and(yisLG)then(zisL)
9.If(xisLD)and(yisLG)then(zisVL)
5.仿真结果分析
当取x=60,y=70时,反模糊采用重心法,模糊推理的结果为33.7。
利用模糊命令view--rules可实现模糊控制的动态仿真如下。
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