Arkadiy Turevskiy, MathWorks
将模糊逻辑控制器集成到Simulink中金宝app®模型。
本视频演示如何将模糊逻辑控制器集成到Simulink模型中。金宝app在这个特定的模型中,要控制水箱中的水位的建模就是子系统。水箱有一条进水管道和一条出水管道。它可以通过调节阀门来控制流量。但是流出的速度取决于流出管的直径,这是恒定的,压力会使水箱变硬,这是担心水位。
显然,该系统具有一些非常非线性的特性。为了将模糊逻辑控制器添加到这个模块中,我们打开Simulink库浏览器。金宝app在模糊逻辑工具箱库中,在这个规则查看器块中选择模糊逻辑控制器。我们将这个块添加到模型中,并将其连接到模型的其余部分。
如您所见,最后的逻辑控制器有两个输入。第一个是水位误差,是设定值与实测水位的差值。第二个输入是水位变化率。控制器的输出是用于控制储罐流入率的计算阀位。
打开块对话框,指定模糊推理系统的名称。在我们的例子中,这是一个叫做tank的变量。让我告诉你它是怎么来的。对于这个,我们用MATLAB。这里,你可以在MATLAB工作空间中看到这个变量tank。这个变量包含我们之前设计的FIS系统,我们希望在Simulink中实现它。金宝app
您可以打开模糊推理系统编辑器,并看到我们的FIS系统坦克有两个输入和一个输出,正如预期的那样。它还可以看到FIS系统实现的规则。在本例中,共有5个。这些规则将两个输入变量与一个输出变量连接起来。
现在,让我们回到Simulink模型。金宝app这里的这个子系统创建了一个重复的步骤序列,这些步骤指向变化以测试我们的控制器性能。让我们开始模拟。在右边,我们看到动画显示我们正在跟踪设置点。设定值由这条红线表示。
你也可以看到我们在左边的这个图中追踪得很好。同样,红线是设定值。蓝色的线是实际的水位。图的底部显示了阀门位置控制器的命令。在运行模拟时打开的另一个窗口是规则查看器。它提供了模糊逻辑控制器状态的图形化视图。
每一行对应一个规则,所以5行对应5个规则。图的前两列对应于控制器输入。最后一列对应于控制器输出。系统的最终输出,阀门位置,由粗红线表示,由形心规则确定。
我们现在可以看看水箱里的水位是如何随着输入到模糊逻辑控制器的不同而变化的。如果您暂停或停止模拟,我们可以交互地更改输入值,以查看如何根据我们拥有的规则计算输出。
我们还可以查看可以从规则查看器访问的特性。在View选项卡中,我们可以显示控制器规则形成的表面。我们还可以访问三个模糊逻辑工具箱编辑器、FIS属性编辑器、成员函数编辑器和规则编辑器。演示到此结束。
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