輸入語言變量e的取值：｛負(fù)大，負(fù)中，負(fù)小，零，正小，正中， 正大｝，表示符號 ｛NB，NM，NS，ZE，PS，PM，PB｝。語言值隸屬度函數(shù)選擇三角形，如圖2（a）所示。

圖2 a

輸入語言變量de/dt的取值：｛負(fù)大，負(fù)中，負(fù)小，零，正小，正中，正大｝，表示符號｛NB，NM，NS，ZE，PS，PM，PB｝。語言值隸屬度函數(shù)選擇三角如圖2（b）所示。

圖2 b

輸出變量u的取值：｛關(guān)閉，微開，小開，半開，小半開，大半開，全開｝，表示符號｛CB，CM，CS，M，OS，OM，OB｝。語言值隸屬度函數(shù)選擇梯形，如圖2（c）所示。

圖2 c

每個(gè)語言變量所取的語言值，所對應(yīng)的語言值隸屬函數(shù)都是交叉重疊的。初始設(shè)定時(shí)，可采用均勻等分的方式布置，然后再根據(jù)系統(tǒng)仿真或?qū)嶋H的控制結(jié)果進(jìn)行合理的調(diào)整。

設(shè)計(jì)模糊控制器的第二步是引入模糊推斷、邏輯實(shí)現(xiàn)和控制決策推斷。而推斷邏輯是由一組IF-THEN的控制規(guī)則組成的。這一組控制規(guī)則的形成于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。

從經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，用語言形式表達(dá)表達(dá)推理控制決策過程如下：

IF｛溫度設(shè)定值和回風(fēng)溫度偏差過大AND偏差有變大的趨勢｝THEN｛電動水閥全開｝；

IF｛溫度設(shè)定值和回風(fēng)溫度偏差過小AND偏差有變小的趨勢｝THEN｛電動水閥全閉｝；

類似于上述的一系列控制規(guī)則集中在控制規(guī)則表中。

在應(yīng)用模糊控制器實(shí)際進(jìn)行實(shí)時(shí)控制時(shí)，一定的偏差e和偏差變化率de/dt,對應(yīng)的就有某一些IF-THEN控制規(guī)則生效，而這些生效的控制規(guī)則產(chǎn)生一個(gè)綜合推斷結(jié)論，并通過解模糊過程轉(zhuǎn)換為一個(gè)確定的輸出值，從而給定電動水閥的控制電壓，對應(yīng)于電動水閥的開度。

系統(tǒng)仿真

MATLAB中的模糊邏輯工具箱提供了大量的對輸入、輸出變量進(jìn)行模糊化（隸屬度函數(shù)）的函數(shù)（總共提供了11種隸屬度函數(shù)），可以很方便的完成對變量的模糊化。

1 輸入、輸出變量的模糊化

圖3所示的模糊控制系統(tǒng)為雙輸入單輸出系統(tǒng)，輸入為偏差e和偏差的變化率，輸出為u，我們可根據(jù)前邊給定的輸入、輸出變量的隸屬度函數(shù)，在模糊邏輯控制箱添加隸屬度函數(shù)就可以完成模糊變量的模糊化過程。

2 模糊控制規(guī)則

MATLAB中的模糊邏輯工具箱提供了規(guī)則庫，將模糊控制規(guī)則添加到規(guī)則庫即可。模糊控制規(guī)則是設(shè)計(jì)一個(gè)模糊控制器的關(guān)鍵，該規(guī)則給定的好壞將直接影響到所設(shè)計(jì)的模糊控制器的性能好壞。

3 反模糊化

MATLAB中的模糊邏輯工具箱提供反模糊化方法，我們選用其中的mom法，即可對所設(shè)計(jì)的模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真。

4 仿真結(jié)果