模糊推理设计步骤:
1、添加输入输出的模糊语言变量
设计推理矩阵大小,添加模糊语言的隶属度函数
2、编辑模糊推理规则
编辑变量前提条件,权重和and、or选项,
3、进行推理计算
4 、画出模糊系统
代码:
%模糊控制器设计
a=newfis('fuzzf'); %创建新的模糊推理系统
%输入1
f1=1;
a=addvar(a,'input','e',[-4*f1,4*f1]);
%添加 e 的模糊语言变量
a=addmf(a,'input',1,'NB','zmf',[-4*f1,-4*f1]);
%添加 e 的模糊语言变量的隶属度函数(z型)
%隶属度函数为三角形
a=addmf(a,'input',1,'NS','trimf',[-4*f1,-2*f1,2*f1]);
a=addmf(a,'input',1,'PS','trimf',[-1*f1,1*f1,4*f1]);
a=addmf(a,'input',1,'PB','smf',[1*f1,4*f1]);
%输入2
f2=1;
a=addvar(a,'input','ec',[-4*f2,4*f2]);
%添加 ec 的模糊语言变量
a=addmf(a,'input',2,'NB','zmf',[-4*f2,-2*f2]);
a=addmf(a,'input',2,'NS','trimf',[-4*f2,-2*f2,1*f2]);
a=addmf(a,'input',2,'PS','trimf',[-2*f2,1*f2,4*f2]);
a=addmf(a,'input',2,'PB','smf',[2*f2,4*f2]);
%输出
f3=1.5;
a=addvar(a,'output','u',[-4*f3,4*f3]);
%添加 u 的模糊语言变量
a=addmf(a,'output',1,'NB','zmf',[-4*f3,-1*f3]);
a=addmf(a,'output',1,'NS','trimf',[-4*f3,-1*f3,1*f3]);
a=addmf(a,'output',1,'PS','trimf',[-1*f3,1*f3,4*f3]);
a=addmf(a,'output',1,'PB','smf',[2*f3,4*f3]);
%规则库
rulelist=[1 1 1 1 1; %编辑模糊规则,后俩个数分别是规则权重和AND OR选项
1 2 1 1 1;
1 3 1 1 1;
1 4 2 1 1;
2 1 3 1 1;
2 2 4 1 1;
2 3 2 1 1;
2 4 2 1 1;
3 1 2 1 1;
3 2 2 1 1;
3 3 3 1 1;
3 4 2 1 1;
4 1 3 1 1;
4 2 2 1 1;
4 3 2 1 1;
4 4 1 1 1; ];
a=addrule(a,rulelist); %添加模糊规则函数
showrule(a) %显示模糊规则函数
a1=setfis(a,'DefuzzMethod','centroid'); %设置解模糊方法
writefis(a1,'fuzzf'); %保存模糊系统
a2=readfis('fuzzf'); %从磁盘读出保存的模糊系统
disp('fuzzy Controller table:e=[-4,+4],ec=[-4,+4]');%显示矩阵和数组内容
%推理
Ulist=zeros(4,4); %全零矩阵
for i=1:4
for j=1:4
e(i)=-5+i;
ec(j)=-5+j;
Ulist(i,j)=evalfis([e(i),ec(j)],a2); %完成模糊推理计算
end
end
% Ulist=ceil(Ulist) %朝正无穷方向取整
Ulist %朝正无穷方向取整
%画出模糊系统
figure(1); plotfis(a2);
figure(2);plotmf(a,'input',1);
figure(3);plotmf(a,'input',2);
figure(4);plotmf(a,'output',1);
实现截图:
定的规则结果:
推理结果:
结果分析:
这次模糊推理设计为两输入一个输出。对于输入,添加 e 和 ec 的模糊语言变量及模糊语言变量的隶属度函数(三角形),
e 和ec的域都为 [-4,4]。
e语言变量选取4个:NB、NS、PS、PB
ec语言变量选取4个:NB、NS、PS、PB
u也选取4个:NB、NS、PS、PB
添加的模糊规则:rulelist 有五列,前三列分别为e、ec、u,第四列为权重(0、1),第五列为AND、OR选项。
e和ec语言变量都选取四个,所以完整的模糊规则有 4*4=16 项。