C实现模糊控制算法讲课教案.docx
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C实现模糊控制算法讲课教案
C实现模糊控制算法
本程序可在vc6.0环境下运行!
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
#include"math.h"
#definePMAX 100
#definePMIN -100
#defineDMAX 100
#defineDMIN -100 2
#defineFMAX 100 /*语言值的满幅值*/
intPFF[4]={0,12,24,48};
/*输入量D语言值特征点*/
intDFF[4]={0,16,32,64};
/*输出量U语言值特征点*/
intUFF[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 */
intrule[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(intP,intD) /*模糊运算引擎*/
{
int U; /*偏差,偏差微分以及输出值的精确量*/
unsignedint 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 { if(P<=-PFF[2]) { Pn=-2; PF[0]=FMAX*((float)(-PFF[2]-P)/(PFF[3]-PFF[2])); } elseif(P<=-PFF[1]) { Pn=-1; PF[0]=FMAX*((float)(-PFF[1]-P)/(PFF[2]-PFF[1])); } elseif(P<=PFF[0]) { Pn=0; PF[0]=FMAX*((float)(-PFF[0]-P)/(PFF[1]-PFF[0])); } elseif(P<=PFF[1]) { Pn=1;PF[0]=FMAX*((float)(PFF[1]-P)/(PFF[1]-PFF[0])); } elseif(P<=PFF[2]) { Pn=2;PF[0]=FMAX*((float)(PFF[2]-P)/(PFF[2]-PFF[1])); } elseif(P<=PFF[3]) { Pn=3;PF[0]=FMAX*((float)(PFF[3]-P)/(PFF[3]-PFF[2])); } } elseif(P<=-PFF[3]) { Pn=-2; PF[0]=FMAX; } elseif(P>=PFF[3]) { Pn=3; PF[0]=0; } PF[1]=FMAX-PF[0]; if(D>-DFF[3]&&D { if(D<=-DFF[2]) { Dn=-2;DF[0]=FMAX*((float)(-DFF[2]-D)/(DFF[3]-DFF[2])); } elseif(D<=-DFF[1]) { Dn=-1; DF[0]=FMAX*((float)(-DFF[1]-D)/(DFF[2]-DFF[1])); } elseif(D<=DFF[0]) { Dn=0; DF[0]=FMAX*((float)(-DFF[0]-D)/(DFF[1]-DFF[0])); } elseif(D<=DFF[1]) { Dn=1; DF[0]=FMAX*((float)(DFF[1]-D)/(DFF[1]-DFF[0])); } elseif(D<=DFF[2]) { Dn=2;DF[0]=FMAX*((float)(DFF[2]-D)/(DFF[2]-DFF[1])); } elseif(D<=DFF[3]) { Dn=3;DF[0]=FMAX*((float)(DFF[3]-D)/(DFF[3]-DFF[2])); } } elseif(D<=-DFF[3]) { Dn=-2; DF[0]=FMAX; } elseif(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; returnU; } voidmain() { inta=0,e,ec; /*intnowpoint,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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- 关 键 词:
- 实现 模糊 控制 算法 讲课 教案
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