课程名称：智能控制理论及应用 授课小组：马兆敏，韩俊峰，胡波，石玉秋，黄玲
智能控制理论及应用
(实验指导书)
实验一 模糊控制的理论基础实验
实验目的：
学习隶属函数编程；模糊矩阵合成运算编程；模糊推理运算编程。
1隶属函数编程
学习P39 例2-12 （以下为例程）
完成思考题P80 2-2 写出W及V两个模糊集的隶属函数，并绘出“非常老，很老，比较老，有点老”的四个隶属度函数仿真后的曲线。
%Membership function for old People clear all; close all;
for k=1:1:1001 x(k)=(k-1)*0.10; if x(k)>=0&x(k)<50 y(k)=0; else
y(k)=1/(1+(1/((x(k)-50)/5)^2)); end end
plot(x,y,'k');
xlabel('X Years');ylabel('Degree of membership');
2 模糊矩阵合成仿真程序
学习P31例2-10，仿真程序如下。
完成思考题P81 2-5，并对比手算结果。 clear all; close all; A=[0.2,0.8; 0.6,0.1]; B=[0.5,0.7; 0.1,0];
%Compound of A and B for i=1:2 for j=1:2
AB(i,j)=max(min(A(i,:),B(:,j)')) end end
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3 模糊推理仿真程序
学习P47 例2-16，仿真程序如下。 完成思考题2-9，并对比手算结果。 clear all close all a=[1;0.5] b=[0.1;0.5;1] c=[0.2;1]
for i=1:2 for j=1:3
ab(i,j)=min(a(i),b(j));%求出D end end
t1=[]; for i=1:2
t1=[t1;ab(i,:)']; end
%准备好DT;
for i=1:6 for j=1:2
r(i,j)=min(t1(i),c(j)); end end
%求出R a1=[0.8;0.1] b1=[0.5;0.2;0] for i=1:2 for j=1:3
ab1(i,j)=min(a1(i),b1(j)); %求出D1 end end t2=[]; for i=1:2
t2=[t2;ab1(i,:)']; end
for i=1:6 for j=1:2
d(i,j)=min(t2(i),r(i,j)); c1(j)=max(d(:,j))； end end
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实验二 自动小车沿直线行进模糊控制系统仿真
矿区除尘一直是煤矿生产的重要工作，这既是生产环境的要求也是对工作人员身体健康的保证。采用自动行进的洒水车进行除尘工作是矿区除尘的主要发展方向。模糊控制技术对于不确定系统具有良好的控制效果，所以引入模糊控制算法对矿区洒水车进行自动控制是解决道路凹凸影响的有效途径。
洒水车行进轨迹一定的时候，洒水车相对预定轨迹的误差如图1所示。可以取其中两个量表示误差。一个是洒水车行进方向与预定轨迹的夹角θ，一个是洒水车中心点到预定轨迹的距离d。
显然，当洒水车平稳行进的时候夹角θ和距离d将一直保持为0。但是当路面凹凸不平时，洒水车在行进路线上就会产生一定的偏移。对洒水车的控制就是控制这两个偏移量，使得洒水车在出现偏移后能自动调整方向回到预期轨迹上来。
预定轨迹 θ d
图1 洒水车行进中的误差
1 模糊控制器的设计
采用夹角θ和距离d作为输入，洒水车导向轮与车体偏转角α作为输出量。以在预定道路右向为正，左向为负。由于路面不平带来的洒水车偏移一般都不大，设定夹角θ的范围是-6o～6o，距离d的范围是-1.2m～1.2m，偏转角α的范围是-30o～30o，每个变量论域均包括NB、NM、NS、Z、PS、PM、PB七个模糊子集。三个变量的隶属度函数如图2所示，模糊控制规则如表1所示。
(a) (b)
图2隶属度函数
(a)夹角θ (b)距离d (c)偏转角α
（c）
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