智能控制课程作业

题目1：

设计一个在[1,1\\end', altimg': w': 99', h': 20'}]上的模糊系统，使其已精度一致地逼近函数，并进行matlab**。

设计过程如下所示：

1）求解h的过程：

\\cos \\beginxπ\\end+\\sin \\beginxπ\\end+\\cos ^\beginxπ\\end\\sin ^\beginxπ\\end\\end||_2π',altimg': w': 592', h':

43'}]

因为根据定理，要使得。

||_h<ε'altimg': w': 301', h': 43'}]其中，故取h=0.01时可以满足精度要求，则模糊集的个数为。

+1=201', altimg': w': 124', h':

43', omath': n=lh+1=201'}]其中l=2,综上所述的计算结果，可以得到设计的模糊系统为：

\ight)=\frac}_}right)_^x)}}x)}}altimg': w': 191', h':

122', omath': fx=j=1201gejuaj(x)j=1201uaj(x)'}

2）**程序。

fuzzy approaching

clear all;

close all;

l1=-1;l2=1;

l=l2-l1;

h=0.01;

n=l/h+1;

t=0.01;

x=l1:t:l2;

for i=1:n

e(i)=l1+l/(n-1)*(i-1);

endc=0;d=0;

for j=1:n

if j==1

u=trimf(x,[e(1),e(1),e(2)])

elseif j==n

u=trimf(x,[e(n-1),e(n),e(n)])

elseu=trimf(x,[e(j-1),e(j),e(j+1)])

endhold on;

plot(x,u);

c=c+(sin(pi.*e(j))+cos(pi.*e(j))+sin(pi.*e(j))*cos(pi.*e(j)))u;

d=d+u;

endxlabel('x');ylabel('membership function');

for k=1:l/t+1

f(k)=c(k)/d(k);

endy=sin(pi.*x)+cos(pi.*x)+sin(pi.*x).*cos(pi.*x);

figure(2);

plot(x,f, 'b',x,y, 'r');

xlabel('x');ylabel('approaching');

figure(3);

plot(x,f-y, 'r');

xlabel('x');ylabel('approaching error');

3) **结果图。

图1.1 隶属函数。

图1.2 模糊逼近。

图1.3 逼近误差。

总结：通过观察图1-3，可以发现精度误差达到了规定的要求，表明所取的h=0.01符合要求。

题目2：用阶跃信号作为输入信号，控制一个三阶函数系统函数[^+2^}'altimg': w':

78', h': 43', omath': 130s3+20s2'}]分别运用pid控制方法和模糊控制方法做输出区别比较。

1）pid控制。

调用simulink库的模块，可以得到pid控制**图。

图2.1 pid控制**图**。

pid控制系统运行之后可得如下输出曲线图。

图2.2 输出曲线图。

2）模糊控制。

图2.3 模糊控制**图。

模糊控制输入输出以及模糊规则的建立：

图2.4 输入输出规则建立图。

增加一个输入，即两个输入e、ec，论域均设为[-6 6]，均定7个模糊集，即，如图2.5所示：

图2.5 隶属函数设置。

调整输出u的论域为[-6 6],也设置7个模糊集，如图2.6所示。

图2.6 隶属函数设置。

双击模糊控制器中间的模糊规则，进行规则编写，如图2-7所示。

图2.7 规则添加示意图。

编写规则确定后，将模糊控制系统运行之后可得如下如图2-8输出曲线图。

图2.8 模糊控制输出曲线图。

总结：通过比较pid控制和模糊控制设置流程，可以发现，pid控制操作比较简单，各个环节的参数比较容易调得，而模糊控制时操作比较繁琐，相应的参数调节也比pid控制困难很多，但是比较输出的曲线图可以看出来，模糊控制超调量较小，稳定性能更好，，总的来说模糊控制更实用化一点。

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