例2.[程控机床]:自动进刀切削，加工出预期的几何形 状直线、圆弧等各种差补控制，进给量控制,等等。
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模糊控制(1/10)
模糊控制与传统控制的差异： 传统控制的设计，以数学模型来描述受
控系统。 模糊控制的设计，只需对系统的操作法
则定义区分清楚即可，经过反复的误差 修正就可以达到控制结果。
– Simulink是一种工程人员适用的高级仿真
工具软件。p177
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Simulink仿真环境
File》new》model新建模型
File》open》打开.mdl文件，打开一个模型。
Simulink打开simulink库，库中有各种仿真可 用的元件。包含许多子库（continuous、 discrete、function&table、math、nonlinear、 signal&system、sinks、sources。。。）
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anfisedit fuzzy mfedit ruleedit ruleview surfview
GUI工具
打开ANFIS编辑器的GUI(图形用户界 面) 调用基本的FIS编辑器
隶属度函数编辑器
规则编辑器和解析器
规则观察器和模糊推理方框图
输出曲面观察器
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模糊控制系统实例p191
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水塔水位控制 p173 1、if（level is okay） then valve is no_change）1 2、if（ level is low）then （ valve is open_fast) 3、if（ level is high）then （ valve is close_fast) 4、if（ level is okay）and (rate is positive) then （ valve is open_slow) 5、if（ level is okay）and (rate is negative) then （ valve is open_fast)
多条规则 合成：
Ri : if x Ai andy Bi thenz zi
n
Ai(x)Bi(y)zi
z
i1 n
i1 Ai(x编辑)pptBi(y)
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MATLAB及其应用
Matlab自身的优越性使其推出后得到各个领域专 家学者的广泛关注，各个领域的专家学者相继推出 了Matlab工具箱，其中主要有信号处理、控制系统、 神经网络、模糊控制、最优系统、系统辨识、通信、 图形图像处理、小波分析和样条等工具箱，而且工 具箱还在不断增加和完善，这些工具箱给各个领域 的工程研究和应用提供了有力的工具。并且，随着 计算机软硬件的更新及升级，Matlab这套软件的功 能也变得越来越强大与实用，尤其是Simulink工具平 台的出现，使得各个系统的设计和仿真变得相当容 易和直观。
Cart and Pole (slcp)
小车上的单摆
Cart and two Poles (slcpp1) 小车上的双摆
Backing Truck (sltbu)
卡车倒车
Shower Model (shower) 淋浴温控模型
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Matlab在仿真中的应用
Simulink快速入门
– Simulink是一种利用matlab开发的系统仿 真软件工具。用来提供系统级的建模和 仿真工作平台。它可以建模和仿真线形 系统、非线性系统、连续(模拟)系统、离 散系统和各类系统的混合系统。可以用 动画来观察仿真过程。
编辑pptni型模糊器：用max min运算做推理的运算的模糊 推理器。 2、larsen型模糊推理器：用乘积算法做模糊蕴含规则的模糊 推理器。 3、Sugeno型模糊推理器：（0阶和1阶）
ix fAan y d Bthz ekn 阶 (0）
ix fAan y d Bthz epn *xq*yr阶 (
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2
控制的定义
控制的本意 ：为了达到某种目的对事物进行支配、 管束、管制、管理、监督、镇压。
例1.[钢铁轧制]:轧出厚度一致的高精度铁板
温度控制,生铁成分控制,厚度控制,张力控制,等等。
自动控制 :
在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置 （称 控制装置或控制器）, 使机器、设备或生产过程 （被控对象）的某个工作状态或参数（即 被控量 ）自动 地按照预定的规律运行。
Matlab能用仿真解决的问题，基本上取决于 simulink库。
与模糊控制有关的元件库是fuzzy logic toolbox。
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应用举例
建立一个最简单的系统
x sitn)(
x(0)1;解x 2-co(st)
单质量弹簧系统
Mx kxcx
x(0)10,0x(0) 0
M
Missile Guidance System dblcart1（双质量-弹簧系统）
Ball Juggler （slbb）
魔法小球
Inverse kinematics (invkine) 机器人手臂的往复运动
Defuzzification Methods 去模糊化方法
MF gallery
各种模糊函数
Water Tank （sltank）
水箱控制
Water Tank with Rule Viewer 带观测器的水箱控制
Matlab处理模糊运算的过程： 1、根据用户设定的and和or和每一条推 理规则，计算本条规则得到的模糊概念。 2、将每一条规则计算出来的模糊概念， 根据also的设定来综合成一条模糊概念。 3、去模糊化，把模糊的概念转化为确 定的输出。 实际上，模糊控制器根据输入（MI） 及内部的规则计算出输出。
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水箱
h
are*a h 2*g*h*outar
flowin
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建立一个复杂的系统
生长在罐中的微生物模型。
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模糊控制(2/10)
1. 模糊控制系統
我们关注的控制系统一般指的是反馈控制系统， 利用误差（e）和误差的变化率来控制系统。
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模糊控制(3/10)
2.模糊控制器架构
误差 模糊化
模糊化 誤差
模糊化 控制信号
明确 控制信号
模糊推理 （控制规则）
反模糊化
误差变化量
模糊化 误差变化量