汽車模糊推理系統實驗

2021-10-10 18:44:50 字數 2042 閱讀 3960

理解模糊邏輯推理的原理及特點,熟練應用模糊推理,了解可能性理論。

模糊推理所處理的事物自身是模糊的,概念本身沒有明確的外延,乙個物件是否符合這個概念難以明確地確定,模糊推理是對這種不確定性,即模糊性的表示與處理。模糊邏輯推理是基於模糊性知識(模糊規則的一種近似推理,一般採用zadeh 提出的語言變數、語言值、模糊集和模糊關係合成的方法進行推理。

假設兩汽車均為理想狀態,即

(1)設計模糊控制器控制汽車由靜止啟動,追趕200m外時速90km的汽車並與其保持30m的距離。

(2)在25時刻前車速度改為時速110km時,仍與其保持30m距離。

(3)在35時刻前車速度改為時速70km時,仍與其保持30m距離。

要求:(1)設計兩輸入一輸出的模糊控制器,給出輸入、輸出語言變數的隸屬函式圖,模糊控制規則表,推論結果立體圖。

(2)用simulink**兩車追趕的模糊控制系統,給出目標車的速度曲線圖、油門踩放圖、追趕車速度圖、與前車相對距離圖。

以誤差量(兩車距離〉及誤差對時間的變化量作為輸入進行模糊規則設計。本例採用位置型模糊控制器,即控制規則的條件為:

if v為a and th為b then y為c

按一般方法,可得一套控制規律如表1所示。

表 1 控制規律

所示規則庫有空缺,為了防止失控,可以將(e,△e)按如下公式轉換為極座標(r,θ)

將規則庫填滿,從而得到表2所示極座標形式的模糊控制規則:

表 2 極座標形式的模糊控制規則

由上表可知,將θ分為pb pm ze nm nb,將r分為nb ze pb,y分為pb pm ze nm nb。

因此可以根據此表一一寫出對應規則如:

等15條規則。

由matlab命令列輸入fuzzy,配置模糊系統,設定輸入r、th(θ)、輸出y的論域分別為[0,1]、[-3,3]和[-1,1],並設定隸屬函式(均取三角形)如下:

將建立好的fls模糊推理系統car5.fis放入工作區,並匯入設計好的simulink**追趕模型如下:

執行程式輸出如下:

由本次實驗可知,隸屬度,模糊關係,模糊規則的關係如下:

模糊規則,本質是定義在x x y的二元模糊關係r。模糊規則的形式為:if x is a then y is b。

模糊關係r是x×y中的模糊子集。若用μr(u,v)表示其隸屬函式,則μr(u,v)反映了u與v有關係r的程度。

本實驗達成了要求,並使我學到了很多知識,包括fis模糊程式的建立,simulink模型的搭建。更主要的是通過這次實驗使我更加深刻地理解了這門課程的重要性。

使我學到了很多知識,包括fis模糊程式的建立,simulink模型的搭建。更主要的是通過這次實驗使我更加深刻地理解了這門課程的重要性。

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