模糊控制设计及仿真实例智能控制作业.docx
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模糊控制设计及仿真实例智能控制作业.docx
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模糊控制设计及仿真实例智能控制作业
1.一个三阶系统
,其中a,b的值由自己设定,该系统具有非线性环节,如下图所示:
依据上述条件设计一个模糊控制器:
①用MATLAB仿真,得出仿真结果,
②并通过改变a、b值对仿真结果的影响;
③改变隶属度函数,从仿真结果图分析隶属度函数,模糊化对系统的影响;
解:
①
(1)取b0=0,b1=0,b2=1.5,a1=4,a2=2,a3=0,在SIMULINK里建模如下图所示
(2)用GUI建立FIS
E和EC分别为系统输出误差和误差的变化量,U为控制输出,编辑其隶属度函数如下
编辑模糊推理规则如下
(3)仿真结果如下
2自己选定一个对象,设计一个神经网络控制系统。
解:
被控对象为y(k)=0.3y(k-1)+0.2y(k-2)+0.1u(k-1)+0.6u(k-2),采用单神经元PID控制,控制结构如下图所示:
采用有监督的Hebb学习规则,控制算法及学习算法如下:
式中,
输入信号为方波:
仿真程序如下:
clearall;
closeall;
x=[0,0,0]';
xiteP=0.40;
xiteI=0.35;
xiteD=0.40;
wkp_1=0.10;
wki_1=0.10;
wkd_1=0.10;
error_1=0;
error_2=0;
y_1=0;y_2=0;y_3=0;
u_1=0;u_2=0;u_3=0;
ts=0.001;
fork=1:
1:
1000
time(k)=k*ts
rin(k)=0.5*sign(sin(4*pi*k*ts));
yout(k)=0.3*y_1+0.2*y_2+0.1*u_1+0.6*u_2;
error(k)=rin(k)-yout(k);
wkp(k)=wkp_1+xiteP*error(k)*u_1*x
(1);%P
wki(k)=wki_1+xiteI*error(k)*u_1*x
(2);%I
wkd(k)=wkd_1+xiteD*error(k)*u_1*x(3);%D
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