编程控制器
智控制技术
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
学生姓名：
学 号：
模糊控制系统MATLAB仿真实验报告
实验目
1 通次设计解模糊控制基原理模糊模型建立模糊控制系统设计程
2 熟悉MATLAB建立模糊控制器方法利MATLAB定参数模糊控制系统予仿真
二 实验项目
1实验题目
设计求设计采模糊控制加热炉温度控制系统控象热处理工艺程中加热炉加热设备三相交流调压供电装置输入控制信号电压0~5V输出相电压0~220V输出功率180KW炉温变化室温~625℃电加热装置图示：
图11电加热装置示意图
3 实验数：实验输入变量偏差e偏差变化ec输出变量控制电压U变量模糊集量化域均[6 6]采常三角形隶属函数
控制规表：
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：MATLAB窗口单机工具栏中Simulink快捷图标弹出Simulink Library Browser窗口单击Create a new model快捷图标弹出模型编辑窗口
次Signal Generator(信号源)Subtract(减运算)Gain（增益）Derivative（微分）Mux（合成）Fuzzy Logic Controller(模糊逻辑控制器)Transfer Fcn(传递函数)Saturation(限幅)Memory（存储器）Scope（显示器）模块拖入窗口连接成系统仿真图图12
图12 系统仿真图
2模糊推理系统编辑器中设置变量：MATLAB 命令窗口输入fuzzy回车键启动FIS Editor(模糊推理系统编辑器)
图13 FIS Editor界面
FIS编辑器界面执行菜单Edit → Add Variable → Input 模糊控制系统添加变量变量名修改 EEC输出变量U
图14双变量模糊推理系统界面
双击输入变量E执行菜单命令Edit → Remove All MFs 然执行命令 Add MFs 弹出Membership Function 话框隶属函数类型设置gaussmf 隶属函数数目修改7
Current Membership Function 区域编辑模糊子集名称位置变量取值范围Range显示范围Display Range 均设置[6 6]输入变量E 图形显示区域选中相应曲线编辑该子集语言值隶属函数类型设置高斯型函数Gaussmf 名称分设置NBNMNSZOPSPMPB参数（宽度中心点）会动生成
图15 输入变量E参数设置
样方式设置输入变量EC输出变量UU语言值隶属函数类型三角形函数trimf
图16 输入变量EC参数设置
图17 输出变量 U参数配置
3FIS中设置变量规：FIS Editor中执行菜单命令Editor → Rules 开规编辑器已知49条控制规输入Rule编辑器中
图18 模糊编辑器规设置
4检验模糊规输入输出特性曲面：利编辑器View → Rules View → Surface 菜单命令模糊规输入输出特性曲面
图19 模糊规特性曲面
图110 模糊输入输出特性曲面
5模糊控制系统进行仿真：FISSimulink连接执行FIS编辑器菜单命令 File→Export to workspace前模糊推理系统保存MATLAB工作空间推理矩阵中
Simulink中双击Fuzzy Logic Controller模糊逻辑控制器模块单击鼠标右键然选择Look Under Mask 选项FIS嵌入
图111 FIS嵌入
四 仿真结果
1组初选参数进行仿真系统输入阶跃信号时系统响应：
2 系数次仿真曲线
五遇问题
进行仿真时遇问题：
MinMax does not accept ＇boolean＇ signals The input and output signal(s) of ＇untitledFuzzy Logic ControllerFIS WizardDefuzzification1Max (COA)＇ must be one of the MATLAB ＇uint8＇ ＇uint16＇ ＇uint32＇ ＇int8＇ ＇int16＇ ＇int32＇ ＇single＇ or ＇double＇ data types or one of the Fixedpoint data types
解决方案：检查模糊控制模型搭建程中实验指导做完全没错误实际操作中会出现样提示网搜集资料simulink模型窗口菜单中SimulationConfiguration ParametersImplement logic signals as boolean data前面默认勾选掉解决
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院系名称： 电气工程学院
专业班级： 电气
学生姓名：
学 号：
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实验目
1 通次设计解模糊控制基原理模糊模型建立模糊控制系统设计程
2 熟悉MATLAB建立模糊控制器方法利MATLAB定参数模糊控制系统予仿真
二 实验项目
1实验题目
设计求设计采模糊控制加热炉温度控制系统控象热处理工艺程中加热炉加热设备三相交流调压供电装置输入控制信号电压0~5V输出相电压0~220V输出功率180KW炉温变化室温~625℃电加热装置图示：
图11电加热装置示意图
3 实验数：实验输入变量偏差e偏差变化ec输出变量控制电压U变量模糊集量化域均[6 6]采常三角形隶属函数
控制规表：
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：MATLAB窗口单机工具栏中Simulink快捷图标弹出Simulink Library Browser窗口单击Create a new model快捷图标弹出模型编辑窗口
次Signal Generator(信号源)Subtract(减运算)Gain（增益）Derivative（微分）Mux（合成）Fuzzy Logic Controller(模糊逻辑控制器)Transfer Fcn(传递函数)Saturation(限幅)Memory（存储器）Scope（显示器）模块拖入窗口连接成系统仿真图图12
图12 系统仿真图
2模糊推理系统编辑器中设置变量：MATLAB 命令窗口输入fuzzy回车键启动FIS Editor(模糊推理系统编辑器)
图13 FIS Editor界面
FIS编辑器界面执行菜单Edit → Add Variable → Input 模糊控制系统添加变量变量名修改 EEC输出变量U
图14双变量模糊推理系统界面
双击输入变量E执行菜单命令Edit → Remove All MFs 然执行命令 Add MFs 弹出Membership Function 话框隶属函数类型设置gaussmf 隶属函数数目修改7
Current Membership Function 区域编辑模糊子集名称位置变量取值范围Range显示范围Display Range 均设置[6 6]输入变量E 图形显示区域选中相应曲线编辑该子集语言值隶属函数类型设置高斯型函数Gaussmf 名称分设置NBNMNSZOPSPMPB参数（宽度中心点）会动生成
图15 输入变量E参数设置
样方式设置输入变量EC输出变量UU语言值隶属函数类型三角形函数trimf
图16 输入变量EC参数设置
图17 输出变量 U参数配置
3FIS中设置变量规：FIS Editor中执行菜单命令Editor → Rules 开规编辑器已知49条控制规输入Rule编辑器中
图18 模糊编辑器规设置
4检验模糊规输入输出特性曲面：利编辑器View → Rules View → Surface 菜单命令模糊规输入输出特性曲面
图19 模糊规特性曲面
图110 模糊输入输出特性曲面
5模糊控制系统进行仿真：FISSimulink连接执行FIS编辑器菜单命令 File→Export to workspace前模糊推理系统保存MATLAB工作空间推理矩阵中
Simulink中双击Fuzzy Logic Controller模糊逻辑控制器模块单击鼠标右键然选择Look Under Mask 选项FIS嵌入
图111 FIS嵌入
四 仿真结果
1组初选参数进行仿真系统输入阶跃信号时系统响应：
2 系数次仿真曲线
五遇问题
进行仿真时遇问题：
MinMax does not accept ＇boolean＇ signals The input and output signal(s) of ＇untitledFuzzy Logic ControllerFIS WizardDefuzzification1Max (COA)＇ must be one of the MATLAB ＇uint8＇ ＇uint16＇ ＇uint32＇ ＇int8＇ ＇int16＇ ＇int32＇ ＇single＇ or ＇double＇ data types or one of the Fixedpoint data types
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