洗衣机模糊控制matlab仿真.doc

1 洗衣机模糊控制仿真 1. 模糊控制背景美国教授查徳( )在 1965 年首先提出模糊集合的概念,由此打开了模糊数学及其应用的大门。 1974 年英国教授马丹尼( ) 首先将模糊集合理论应用于加热器的控制,创造了模糊控制的基本框架。 1980 年, Sugeno 开创了日本的首次模糊应用——控制一家富士电子水净化厂。 1983 年他又开始研究模糊机器人。随着模糊控制技术的不断发展,模糊控制逐渐被应用到日用家电产品的控制,例如电饭锅﹑照相机﹑吸尘器﹑洗衣机等。 2. 仿真目的本次仿真的主要目的是设计一个比较合理的洗衣机模糊控制器,它能够根据被洗涤衣物的污泥多少和油脂多少,综合得到洗涤时间,从而达到最佳的洗涤效果。 3. 仿真方法本次仿真借助 matlab 中集成的模糊控制工具箱,使用图形界面进行模糊控制器的设计。最后随意给定几组输入,得到输出并作出简单分析。 4. 模糊控制器的设计 模糊控制器理论设计方法①选择合适的模糊控制器类型; ②确定输入输出变量的实际论域; ③确定 e ,e?,u?的模糊集个数及各模糊集的隶属度函数; ④输出隶属度函数选为单点,可使解模糊简单; ⑤设计模糊控制规则集; ⑥选择模糊推理方法; ⑦解模糊方法。 2 实际设计过程①模糊控制器类型:选用两输入单输出模糊控制器,控制器输入为衣物的污泥和油脂,输出为洗涤时间。②确定输入输出变量的实际论域:输入为 Mud( 污泥)和 Grease (油脂),设置 Range=[0 100] ( 输入变化范围为[0,100] );输出为 Time( 洗涤时间),Range=[0 60] (输出变化范围为[0,60] )。对应 matlab 中模糊控制模块: ③确定模糊集个数及各模糊集的隶属度函数:将污泥分为 3 个模糊集: SD (污泥少) MD (污泥中) LD( 污泥多) ;將油脂分为三个模糊集: NG (油脂少) MG (油脂中) LG(油脂多);将洗涤时间非为 5个模糊集: VS(很短) S(短) M(中等) L(长) VL(很长)。输入﹑输出隶属度函数都定为三角形隶属函数。结合④输出隶属度函数选为单点,可使解模糊简单;定义污泥隶属函数如下 50 )50 ()( xx SD??? 0≤x≤ 5050 x 0≤x≤ 50 ? Mad ??)(x MD?50 )100 (x? 50<x≤ 100 50 )50 ()( ?? xx LD? 50<x≤ 100 对应 matlab 中隶属度函数仿真图如下: 3 由隶属函数设置污泥的 3个模糊集参数为[Input1] Name='Mud' NumMFs=3 MF1='SD':'trimf',[-50 050] MF2='MD':'trimf',[0 50100] MF3='LD':'trimf',[50 100 150] 定义油脂隶属函数如下: 50 )50 ()( yx SG??? 0≤y≤ 5050 y 0≤y≤ 50 ? Grease ??)(x MG?50 )100 (y? 50<y≤ 100 50 )50 ()( ?? yx LG? 50<y≤ 100 4 对应 matlab 中隶属度函数仿真图如下: 由隶属函数设置油脂 3个模糊集参数为[Input2] Name='Grea