1、實 驗 報 告課程名稱 模糊控制 專業(yè)班級 自動化1041 姓 名 趙 偉 學(xué) 號 10044211 12 電氣與信息學(xué)院和諧 勤奮 求是 創(chuàng)新實驗題目隸屬度函數(shù)仿真實驗室一教機房實驗時間2013 年 03 月 25 日 實驗類別驗證同組人數(shù) 成 績一、實驗?zāi)康? 通過實驗熟悉并掌握各種模糊控制系統(tǒng)工具箱函數(shù)的用法2 通過實驗熟悉并掌握典型隸屬度函數(shù)的Matlab仿真3 通過實驗熟悉并掌握Matlab軟件的使用方法二、實驗內(nèi)容1根據(jù)給定參數(shù)編制模糊推理系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)管理功能函數(shù)及整個“tipper”模糊推理系統(tǒng)的Matlab仿真程序。2. 運行所編制的程序，得到各功能函數(shù)的仿真結(jié)果，完成FIS的

2、求解。 3. 根據(jù)給定參數(shù)編制獲得各種典型隸屬度函數(shù)的Matlab仿真程序。4. 運行所編制的程序，得到隸屬度函數(shù)仿真曲線，并研究參數(shù)變化對曲線特性的影響，完成典型隸屬度函數(shù)的仿真研究。三、實驗步驟1. 針對“tipper”模糊推理系統(tǒng)，編制相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)管理功能函數(shù)的Matlab仿真程序。2. 運行所編制的程序，得到各功能函數(shù)的仿真結(jié)果。3.根據(jù)給定參數(shù)編制整個“tipper”模糊推理系統(tǒng)的仿真程序，并求解在給定作用下FIS的輸出。4. 熟悉Matlab軟件，編制獲得各種典型隸屬度函數(shù)的Matlab仿真程序。5. 運行所編制的程序，得到典型隸屬度函數(shù)的仿真曲線。6. 改變隸屬度函數(shù)的參數(shù)，觀

3、測參數(shù)的變化對仿真曲線的影響。7. 分析實驗結(jié)果，完成實驗報告。四、實驗參數(shù)要求1在tipper模糊系統(tǒng)中，input1即service的范圍為0 10，且分為poor，good，excellent三個模糊集，3個模糊集均采用gaussmf型隸屬函數(shù),區(qū)間分別為1.5 0，1.5 5，1.5 10；input(2)即food 的范圍為0 10，且分為 rancid ， delicious 2個模糊集，2個模糊集均采用trapmf型隸屬函數(shù),區(qū)間分別為-2 0 1 3，7 9 10 12; output(1)即tip的范圍為0 30，且分為 cheap ， average ， generous

4、三個模糊集，3個模糊集均采用 trimf 型隸屬函數(shù),區(qū)間分別為0 5 10，10 15 20，20 25 30求解輸入分別為1 2和3 5;2 7時系統(tǒng)的輸出2Gaussian型隸屬度函數(shù)=2，c=53. gbellmf隸屬度函數(shù) a=2, b=4,c=64. Sigmoidal隸屬度函數(shù) a1=2, c1=4; a2=2, c2=4;5. trapezoid隸屬度函數(shù)a=1, b=5, c=7, d=86. triangle隸屬度函數(shù) a=3, b=6, c=87. Z形隸屬度函數(shù) a=3, b=78根據(jù)給定參數(shù)，設(shè)計自定義隸屬函數(shù)的Matlab仿真程序以年齡為論域，取x=0,150,設(shè)計

5、模糊集“年輕”的隸屬函數(shù)的Matlab仿真程序設(shè)計一個三角形隸屬函數(shù)，按-6，6范圍分為七個等級，建立一個模糊系統(tǒng)，用來表示負大，負中，負小，零，正小，正中，正大。 五、程序及仿真圖形1“tipper”模糊推理系統(tǒng)程序如下：a=newfis(tipper);a=addvar(a,input,service,0 10);a=addmf(a,input,1,poor,gaussmf,1.5 0);a=addmf(a,input,1,good,gaussmf,1.5 5);a=addmf(a,input,1,excellent,gaussmf,1.5 10);a=addvar(a,input,foo

6、d,0 10);a=addmf(a,input,1,rancid,trapmf,-2 0 1 3);a=addmf(a,input,1,delicious,trapmf,7 9 10 12);a=addvar(a,output,tip,0 30);a=addmf(a,output,1,cheap,trimf,0 5 10);a=addmf(a,output,1,average,trimf,10 15 20);a=addmf(a,output,1,generous,trimf,20 25 30);a2=readfis(tipper); figure(1);plotfis(a2);figure(2

7、);plotmf(a,input,1);figure(3);plotmf(a,output,1);求解輸入分別為1 2和3 5;2 7時系統(tǒng)的輸出1）當輸入為1 2 時系統(tǒng)的輸出：程序如下：a=newfis(tipper);a=addvar(a,input,service,0 10);a=addmf(a,input,1,poor,gaussmf,1.5 0);a=addmf(a,input,1,good,gaussmf,1.5 5);a=addmf(a,input,1,excellent,gaussmf,1.5 10);a=addvar(a,input,food,0 10);a=addmf(a

8、,input,1,rancid,trapmf,-2 0 1 3);a=addmf(a,input,1,delicious,trapmf,7 9 10 12);a=addvar(a,output,tip,0 30);a=addmf(a,output,1,cheap,trimf,0 5 10);a=addmf(a,output,1,average,trimf,10 15 20);a=addmf(a,output,1,generous,trimf,20 25 30);fismat = readfis(tipper);out=evalfis(1 2,fismat)a2=readfis(tipper);

9、 figure(1);plotfis(a2);figure(2);plotmf(a,input,1);figure(3);plotmf(a,output,1);2）當輸入為3 5;2 7 時系統(tǒng)的輸出：程序如下：a=newfis(tipper);a=addvar(a,input,service,0 10);a=addmf(a,input,1,poor,gaussmf,1.5 0);a=addmf(a,input,1,good,gaussmf,1.5 5);a=addmf(a,input,1,excellent,gaussmf,1.5 10);a=addvar(a,input,food,0 10

10、);a=addmf(a,input,1,rancid,trapmf,-2 0 1 3);a=addmf(a,input,1,delicious,trapmf,7 9 10 12);a=addvar(a,output,tip,0 30);a=addmf(a,output,1,cheap,trimf,0 5 10);a=addmf(a,output,1,average,trimf,10 15 20);a=addmf(a,output,1,generous,trimf,20 25 30);fismat = readfis(tipper);out=evalfis(3 5;2 7,fismat)a2=r

11、eadfis(tipper); figure(1);plotfis(a2);figure(2);plotmf(a,input,1);figure(3);plotmf(a,output,1);2Gaussian型隸屬度函數(shù)=2，c=5程序如下：x=0:0.1:10;y=gaussmf(x,2 5)plot(x,y);xlabel(x);ylabel(y);3. gbellmf隸屬度函數(shù) a=2, b=4,c=6程序如下：x=0:0.1:10;y=gbellmf(x,2 4 6)plot(x,y);xlabel(x);ylabel(y);4. Sigmoidal隸屬度函數(shù) a1=2, c1=4;

12、a2=2, c2=4;程序如下：x=0:0.1:10;y=sigmf(x,2 4 2 4)plot(x,y);xlabel(x);ylabel(y);5. trapezoid隸屬度函數(shù)a=1, b=5, c=7, d=8程序如下：x=0:0.1:10;y=trapmf(x,1 5 7 8)plot(x,y);xlabel(x); ylabel(y);6. triangle隸屬度函數(shù) a=3, b=6, c=8程序如下：x=0:0.1:10;y=trimf(x,3 6 8);plot(x,y);xlabel(x); ylabel(y);7. Z形隸屬度函數(shù) a=3, b=7程序如下：x=0:0.

13、1:10;y=zmf(x,3 7);plot(x,y);xlabel(x); ylabel(y);8根據(jù)給定參數(shù)，設(shè)計自定義隸屬函數(shù)的Matlab仿真程序以年齡為論域，取x=0,150,設(shè)計模糊集“年輕”的隸屬函數(shù)的Matlab仿真程序程序如下：%Membership function for Young Peopleclear all;close all;for k=1:1:1501x(k)=(k-1)*0.10;if x(k)=0&x(k)=35y(k)=1.0;elsey(k)=1/(1+(x(k)-35)/5)2);endendplot(x,y,k);xlabel(x years);ylabel(Degree of membership);設(shè)計一個三角形隸屬函數(shù)，按-6，6范圍分為七個等級，建立一個模糊系統(tǒng)，用來表示程序如下：a=newfis(t);a=addvar(a,input,e,-6,6);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(