模糊控制系统MATLAB仿真实验报告.docx

可编程控制器智能控制技术仿真实验题目: 模糊控制系统 MATLAB 仿真实验报告院系名称: 电气工程学院专业班级: 电气 F 1102 学生姓名: 任飞学号: 201123910515 模糊控制系统 MATLAB 仿真实验报告一、实验目的 1、通过本次设计, 了解模糊控制的基本原理、模糊模型的建立和模糊控制系统的设计过程。 2、熟悉在 MATLAB 下建立模糊控制器的方法, 并能利用 MATLAB 对给定参数的模糊控制系统予以仿真二、实验项目 1 、实验题目本设计要求设计一个采用模糊控制的加热炉温度控制系统。被控对象为一热处理工艺过程中的加热炉,加热设备为三相交流调压供电装置,输入控制信号电压为 0 ~5V , 输出相电压 0 ~220V , 输出最大功率 180KW , 炉温变化室温~625 ℃, 电加热装置如图所示: 图1 -1 电加热装置示意图 3、实验数据: 本实验输入变量为偏差 e和偏差的变化 ec, 输出变量为控制电压 U, 变量模糊集量化论域均为[-6 6] 采用的常用的三角形隶属函数。 01 .0,0167 .0,,: ====kkkk iuec e 控制规则表: U 输入变量 ec NB NM NS ZO PS PM PB 输入变量e NB NB NB NB NB NM NS ZO NM NB NB M, M, MS ZO ZO NS NV NM NM NS ZO ZO PS ZO NM NS NS ZO PS PS PM PS NS ZO ZO PS PM PM PB PM ZO ZO PS PM PM PB PB PB ZO PS PM PB PB PB PB 三、实验步骤 1 、建立系统仿真图: 在 MATLAB 主窗口单机工具栏中的 S imulink 快捷图标弹出“ Simulink Library Browser ”窗口,单击“C reate a new model ”快捷图标弹出模型编辑窗口。依次将 Signal Generator( 信号源)、S ubtract( 减运算)、 Gain (增益)、D erivative (微分)、M ux (合成)、F uzzy Logic Controller ( 模糊逻辑控制器)、T ransfer Fcn( 传递函数)、 S aturation( 限幅)、M emory ( 存储器)、S cope ( 显示器) 模块拖入窗口并连接成系统仿真图如图 1 -2图1 -2 系统仿真图 2 、在模糊推理系统编辑器中设置变量:在 MATLAB 命令窗口输入 fuzzy 并按回车键,启动 FIS E ditor( 模糊推理系统编辑器)。图1 -3 FIS E ditor 界面在F IS 编辑器界面上执行菜单 Edit →A dd Variable →I nput 为模糊控制系统添加变量, 并将变量名修改为 E、 EC 输出变量为 U。图1 -4 双变量模糊推理系统界面双击输入变量E, 执行菜单命令E dit → Remove All MFs 然后执行命令 A dd MFs 弹出M embership Function 对话框, 将隶属函数的类型设置为 gaussmf 并将隶属函数的数目修改为 7。在C urrent Membership Function 区域编辑模糊子集