Документация

В данном примере вы управляете уровнем воды в баке с помощью реализованного использования системы нечеткого вывода блока Fuzzy Logic Controller. Откройте sltank модель.

open_system('sltank')

Для этой системы вы управляете водой, которая течет в бак с помощью клапана. Уровень оттока зависит от диаметра выходного трубопровода, который является постоянным, и давление в баке, который меняется в зависимости от уровня воды. Поэтому система имеет нелинейные характеристики.

Два входных параметров к нечеткой системе являются ошибкой уровня воды, level, и скорость изменения уровня воды, rate. Выход нечеткой системы является уровнем, на котором распределительный клапан открывается или закрывается, valve.

Чтобы реализовать нечеткую систему вывода, задайте параметр имени FIS блока Fuzzy Logic Controller как имя объекта FIS в рабочей области MATLAB®. В этом примере блок использует mamfis объект tank.

Для получения дополнительной информации об этой системе смотрите Управление Уровнем воды в Баке.

Как первая попытка управлять уровнем воды, установите следующие правила в FIS. Эти правила настраивают клапан только на основе ошибки уровня воды.

Задайте правила путем создания вектора fisrule объекты и присвоение его к Rules свойство tank Объект FIS.

rule1 = "If level is okay then valve is no_change";
rule2 = "If level is low then valve is open_fast";
rule3 = "If level is high then valve is close_fast";
rules = [rule1 rule2 rule3];
tank.Rules = fisrule(rules);

Симулируйте модель и просмотрите уровень воды.

open_system('sltank/Comparison')
sim('sltank',100)

Эти правила недостаточны для управления системой, поскольку уровень воды колеблется вокруг заданного значения.

Чтобы уменьшать колебания, добавьте еще два правила в систему. Эти правила настраивают клапан на основе скорости изменения уровня воды, когда уровень воды около заданного значения.

Чтобы добавить эти правила, используйте addRule функция.

rule4 = "If level is okay and rate is positive then valve is close_slow";
rule5 = "If level is okay and rate is negative then valve is open_slow";
newRules = [rule4 rule5];
tank = addRule(tank,newRules);

Симулируйте модель.

sim('sltank',100)

Уровень воды теперь отслеживает заданное значение без колебания.

Можно также симулировать нечеткие системы с помощью блока Fuzzy Logic Controller with Ruleviewer. sltankrule модель совпадает с sltank модель, за исключением того, что это использует блок Fuzzy Logic Controller with Ruleviewer.

open_system('sltankrule')

В процессе моделирования этот блок отображает Средство просмотра Правила из приложения Fuzzy Logic Designer.

sim('sltankrule',100)

Если вы приостанавливаете симуляцию, можно исследовать поведение FIS путем ручной корректировки значений входной переменной в Средстве просмотра Правила и наблюдения процесса вывода и вывести.

Можно также получить доступ к редакторам Fuzzy Logic Designer от Средства просмотра Правила. От Средства просмотра Правила можно затем настроить параметры нечеткой системы с помощью этих редакторов и экспортировать обновленную систему в рабочее пространство MATLAB. Чтобы симулировать обновленный FIS, перезапустите симуляцию. Для получения дополнительной информации об использовании этих редакторов смотрите Сборку Нечеткие Системы Используя Fuzzy Logic Designer.