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模糊实验报告材料 洪帅

模糊实验报告材料 洪帅
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控制理论与控制工程

《智能控制基础》

课程实验报告

专业:控制理论和控制工程

班级:双控研2016

姓名:洪帅

任课教师:马兆敏

2016年12 月4 日

第一部分:模糊控制

实验一模糊控制的理论基础实验

实验目的:

1 练习matlab中隶属函数程序的编写,同时学习matlab数据的表达、格式、文件格式、存盘

2 学习matlab中提供的典型隶属函数及参数改变对隶属度曲线的影响

3 模糊矩阵合成仿真程序的学习

4 模糊推理仿真程序

实验内容

(1)要求自己编程求非常老,很老,比较老,有点老的隶属度函数。

1隶属函数编程

试验结果如图1-1

图1-1隶属度函数曲线

(2)完成思考题P80 2-2 写出W及V两个模糊集的隶属函数,并绘出四个仿真后的曲线。

仿真曲线见图1-2,

图1-2隶属度函数曲线

2 典型隶属函数仿真程序

学习下列仿真程序,改变各函数中的参数,观察曲线的变化,并总结各种隶属函数中其参数变化是如何影响曲线形状变换的。

M=1 M=3

M=3 M=4

M=5 M=6

图1-3 M 在1、2、3、4、5、6时的图形

2 模糊矩阵合成仿真程序:学习P31例2-10,仿真程序如下,

(1) 完成思考题P81 2-5,并对比手算结果。完成思考题P81 2-4,并对

比手算结果。 (2) 2-5:

(1) Matlab 结果如下

P81 2-5手算结果:

P=????

??7.02.09.06.0 Q=??????4.01.07.05.0 R=??????7.07.03.02.0 S=?

?

?

???5.06.02.01.0

(PοQ)οR=?

?

?

?

?

?

4.0

4.0

6.0

6.0

(PUQ)οS=?

?

?

?

?

?

5.0

6.0

5.0

6.0

(PοS)U(QοS)=?

?

?

?

?

?

5.0

6.0

5.0

6.0

总结:手算结果和MATLAB运行结果一致。

(2)(2)思考题P81 2-4 Matlab运行结果如下:

P81 2-4题手算结果如下:

()

30

20

10

4.0

1

10

4.0

20

30

+

+

+

+

-

+

-

+

-

=

e

ZE

μ

()

30

20

3.0

10

1

3.0

10

20

30

+

+

+

+

-

+

-

+

-

=

e

PS

μ

()()

30

20

10

4.0

3.0

10

20

30

+

+

+

+

-

+

-

+

-

=

?e

e

PS

ZE

μ

μ

()()

30

20

3.0

10

1

1

10

4.0

20

30

+

+

+

+

-

+

-

+

-

=

?e

e

PS

ZE

μ

μ

总结:手算结果和MATLAB运行结果一致。

4 模糊推理仿真程序:学习P47 例2-16,仿真程序如下。(1)完成思考题2-9,并对比手算结果。

Matlab结果如下

手算结果如下:

[]1.0

1

5.0

=

A[]6.0

1

1.0

=

B[]1

4.0

=

C

[]1.0

5.0

1

='A[]1

5.0

1.0

='B

??

??

?

?????=?=1.01.01.06.011.05.05.01.0B A D

????????????????????????????=1.01.01.06.011.05.05.01.0DT ??????

???????

?

??????????????=?=1.01.01.01.01.01.06.04.014

.01.01.05.04.05.04.01.01

.0C DT R ???

?

?

?????='?'='1.01.01.05.05.01.015.01.0B A D []1.01.01.05.05.01.015.01.0='T D ]5.04.0[='='R T D C ο

总结:手算结果和MATLAB 运行结果一致。

实验二模糊控制实验(matlab中的模糊工具箱的使用及模糊控制器的应用)

实验目的 matlab中的模糊工具箱的使用及模糊控制器的应用

实验内容

1)模糊控制工具箱的使用

2)用fuzzy工具箱计算P82 2-14,

要求求出控制器输出。

3)用FUZZY工具箱完成洗衣机模糊控制器设计

要求求出控制器输出。完成模糊控制决策表。

一、模糊控制工具箱的使用简介

1 输入输出的建立

2 建立控制规则

3 选择解模糊方法

Maltlab提供5种解模糊化方法:

1.centroid:面积重心法;

2.bisector:面积等分法;

3.mom:最大隶属度平均法;

4.som:最大隶属度取小法;

5.lom:最大隶属度取大法

4 观察控制平面,控制器的输出

二、用fuzzy工具箱计算P82 2-14

当e=0.6时,解模糊的u=3.33,如图2-1

图2-1

三、用FUZZY工具箱完成洗衣机模糊控制器设计。

(1)题目分析:洗衣时间长短实际与衣物的脏污程度有关,太脏了就洗久点,不脏就可以洗快点。

人类的操作经验是由模糊的自然语言描述的,在洗衣机的调节中,人类的操作经验是: (1)“如果污泥越多,且油脂越多,洗涤时间就越长;”

(2)“如果污泥适中,且油脂适中,洗涤时间就适中;”

(3)“如果污泥越少,且油脂越少,洗涤时间就越短;”

通过分析可以知道这实际是一个开环的控制决策过程:

输入是污泥度x 与油污度y ,输出是洗涤时间z 。在该规则中对这些量进行衡量的是一些模糊词语,“多”、“少”、“长”、“短”。 (2)定义输入、输出模糊集

将污泥x 分为3个模糊集:{SD (污泥少),MD (污泥中),LD (污泥多)} 论域:{0,50,100}

将油脂分为3个模糊集:{NG (油脂少),MG (油脂中),LG (油脂多)} 论域:{0,50,100}

输出模糊集:

将洗涤时间分为5个模糊集:{VS (很短),S (短),M (中等),L (长),VL (很长)}。 论域:{0,10,25,40,60} 单位s 例如:

x

D e g r e e o f m e m b e r s h i p

洗涤时间z

污泥x

SD MD LD 油脂y NG

VS * M L MG S M L LG

M

L

VL

(3)建立模糊控制器

求:假设当前传感器测得信息为:x0(污泥)=60,y0(油脂)=70 观察控制推理过程。 如图2-2。

z

D e g r e e o f m e m b e r s h i p

图2-4

(4)建立控制决策表 x0=10,20,30,40,50,60,70,80,90,y0=10,20,30,40,50,60,70,80,90,分别取值时,控制器的输出。

10 20 30 40 50 60 70 80 90

10 14.3 18 20.3 22.3 25 30 33.1 35.7 38.3 20 14.6 17.3 19.5 21.9 25 30.5 33.1 35.7 38

30 14.9 17.4 19.5 21.9 25 30.5 33.1 35.7 38

40 15.1 18 20.2 22.3 25 30 33.1 35.7 38.3 50 15.4 18.3 20.5 22.6 25 30 331 35.7 38.3 60 22.8 24.2 25.7 27.5 30 30.7 33.7 36.2 38.7 70 24.2 27.4 28.5 30.6 33.1 33.7 35 37.3 39.7 80 25.7 28.5 30.7 33 35.7 36.2 37.3 38.4 41.2 90 27.5 30.6 33 35.2 38.3 38.7 39.7 41.2 43.1

表 2-1

(5)改变输入输出变量的模糊值、隶属度函数的曲线、解模糊的方法等,观察控制器三维图以及控制器输出,

四实验要求

1 模糊化要求:

将污泥X,油脂Y分别分成5个模糊子集,洗涤时间分成7个模糊子集,进行模糊化;

将污泥X,油脂Y分别分成5个模糊子集,洗涤时间分成7个模糊子集,进行模糊化,要求分别绘制输入、输出的隶属度函数曲线,如图。

图2-3 污泥隶属度函数曲线

图2-4 油脂隶属度函数曲线

图2-5 洗涤时间隶属度函数曲线

2 设计模糊规则表:

要求列出所设计的模糊规则表。

3 模糊推理:

要求写出:x0(污泥)=60,y0(油脂)=70时,模糊推理的推理过程图。采用的是重心法,推理过程如图2-6:

图 2-6

4 选择解模糊的方法,得到控制器的控制决策表

要求选择重心法以及最大隶属度法,

汇总 x=10,20,30,40,50,60,70,80,90,

y=10,20,30,40,50,60,70,80,90,时的。模糊控制决策表

表2-2 重心法

表2-2 最大隶属度法

实验总结:

通过fuzzy工具箱的使用完成洗衣机模糊控制器设计。对洗衣机的输入输出进行定义模糊集,控制洗衣机洗涤时间的输出,因为由于人为意识设置规则,得出的模糊规则表不足以模拟现实洗衣机的运行,最后解模糊化时采用重心法相对比较精确。

实验三模糊控制实验

--小车沿直线行进的模糊控制仿真系统

实验目的模糊控制器的应用--小车沿直线行进的模糊控制仿真系统

实验内容

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。

图1 洒水车行进中的误差

建立小车沿直线行进的模糊控制仿真系统

1用fuzzy建立模糊控制器

(1)输入为d,sita

d的论域为【-1.2 +1.2】m,

sita的论域为【-6 +6】0

输出为alf

alf的论域为【-30 +30】0

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,

d

θ

预定轨迹

(2)建立模糊子集

夹角θ{NB(左偏大) NM(左偏中等) NS(左偏小) Z(夹角为0) PS(右偏小) PM(右偏中等) PB(右偏小)}

距离d{NB(左偏大) NM(左偏中等) NS(左偏小) Z(偏转角为0) PS(右偏小) PM(右偏中等) PB(右偏小)}

偏转角α{NB(左偏大) NM(左偏中等) NS(左偏小) Z(偏转角为0) PS(右偏小) PM(右偏中等) PB(右偏小)}

(3)建立模糊规则表

表1模糊控制规则

d

NB NM NS Z PS PM PB

θNB PB PB PB PB PM PS Z NM PB PM PM PM PS Z Z NS PB PM PM PS Z Z NS Z PM PS PS Z NS NS NM PS PS Z Z NS NM NM NB PM Z Z NS NM NM NB NB PB Z NS NM NB NB NB NB

(4)选择合适的反模糊化方法

经过对比分析,最终选择重心法。

2 利于matlab仿真程序观察控制效果

实验总结:

针对矿区道路凹凸不平导致洒水车行进产生偏移的现象,提出了除尘洒水车行进模糊控制算法,结果表明该方法对于洒水车突然出现的偏移可在较短距离内自动调整线路,恢复预期行驶路线,这将为矿区除尘洒水车的行进控制提供理论基础。

《8259中断控制器实验》的实验报告

实验六8259中断控制器实验 6.1 实验目的 (1) 学习中断控制器8259的工作原理。 (2) 掌握可编程控制器8259的应用编程方法。 6.2 实验设备 PC微机一台、TD-PIT+实验系统一套。 6.3 实验内容 1. 单中断应用实验 (1)编写中断处理程序,利用PC机给实验系统分配的中断线,使用单次脉冲单元的KK1+按键模拟中断源,每次PC机响应中断请求,在显示器上显示一个字符。 (2)编写中断处理程序,利用PC机给实验系统分配的中断线,使用单次脉冲单元的KK1+按键模拟中断源,每次PC机响应中断请求,在显示器上显示“Hello”,中断5次后退出。 2.扩展多中断源实验 利用实验平台上8259控制器对扩展系统总线上的中断线INTR进行扩展。编写程序对8259控制器的IR0和IR1中断请求进行处理。 6.4 实验原理 1. 8259控制器的介绍 中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。它将中断源优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中,因此无需附加任何电路,只需对8259A进行编程,就可以管理8级中断,并选择优先模式和中断请求方式,即中断结构可以由用户编程来设定。同时,在不需增加其他电路的情况下,通过多片8259A的级连,能构成多达64级的矢量中断系统。它的管理功能包括:1)记录各级中断源请求,2)判别优先级,确定是否响应和响应哪一级中断,3)响应中断时,向CPU传送中断类型号。8259A的内部结构和引脚如图6-1所示。 8259A的命令共有7个,一类是初始化命令字,另一类是操作命令。8259A的编程就是根据应用需要将初始化命令字ICW1-ICW4和操作命令字OCW1-OCW3分别写入初始化命令寄存器组和操作命令寄存器组。ICW1-ICW4各命令字格式如图6-2所示,

《模糊控制》实验指导书

《模糊控制》实验指导书李士勇沈毅周荻邱华洲袁丽英 实验名称: 实验地点: 指导教师: 联系电话: Harbin Institute of Technology 2005.3

模糊控制实验指导书 一、 实验目的 利用Matlab 软件实现模糊控制系统仿真实验,了解模糊控制的查询表方法和在线推理方法的基本原理及实现过程,并比较模糊控制和传统PID 控制的性能的差异。 二、 实验要求 设计一个二维模糊控制器分别控制一个一阶被控对象1 1 )(11+=s T s G 和二阶被控对象) 1)(1(1 )(212++= s T s T s G 。先用模糊控制器进行控制,然后改变控制对 象参数的大小,观察模糊控制的鲁棒性。为了进行对比,再设计PID 控制器,同样改变控制对象参数的大小,观察PID 控制的鲁棒性。也可以用其他语言编制模糊控制仿真程序。 三、 实验内容 (一)查询表式模糊控制器实验设计 查询表法是模糊控制中的最基本的方法,用这种方法实现模糊控制决策过程最终转化为一个根据模糊控制系统的误差和误差变化(模糊量)来查询控制量(模糊量)的方法。本实验利用了Matlab 仿真模块——直接查询表(Direct look-up table )模块(在Simulink 下的Functions and Tables 模块下去查找),将模糊控制表中的数据输入给 Direct look-up table ,如图1所示。设定采样时间(例如选用0.01s ),在仿真中,通过逐步调整误差量化因子Ke ,误差变化的量化因子Kec 以及控制量比例因子Ku 的大小,来提高和改善模糊控制器的性能。

模糊控制详细讲解实例

一、速度控制算法: 首先定义速度偏差-50 km/h ≤e (k )≤50km/h ,-20≤ec (i )= e (k )- e (k-1)≤20,阀值e swith =10km/h 设计思想:油门控制采用增量式PID 控制算法,刹车控制采用模糊控制算法,最后通过选择规则进行选择控制量输入。 选择规则: e (k )<0 ① e (k )>- e swith and throttlr_1≠0 选择油门控制 ② 否则:先将油门控制量置0,再选择刹车控制 0

计算机组成原理中断实验报告

北京建筑大学 2015/2016 学年第二学期 课程设计 (签名) 计算机组成综合实验任务书

?5、利用上端软件,把所编写的微程序控制器内容写入实验台中控制器中。 ?6、利用单拍测试控制器与编程的要求是否一致。如果有错误重新修改后再写入控制器中。 7、编写一段测试程序,测试控制器运行是否正确。 实验目的 1.融合贯通计算机组成原理课程,加深对计算机系统各模块的工作原理及相互联系(寄存器堆、运算器、存储器、控制台、微程序控制器)。 2.理解并掌握微程序控制器的设计方法和实现原理,具备初步的独立设计能力;3.掌握较复杂微程序控制器的设计、调试等基本技能;提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力。 实验电路 1. 微指令格式与微程序控制器电路 2.微程序控制器组成 仍然使用前面的CPU组成与机器指令执行实验的电路图,但本次实验加入中断系统。这是一个简单的中断系统模型,只支持单级中断、单个中断请求,有中断屏蔽功能,旨在说明最基本的原理。 中断屏蔽控制逻辑分别集成在2片GAL22V10(TIMER1 和TIMER2)中。其ABEL语言表达式如下:

INTR1 := INTR; INTR1.CLK = CLK1; IE := CLR & INTS # CLR & IE & !INTC; IE.CLK= MF; 时, 制逻辑传递给CPU的中断信号,接到微程序控制器上。当收到INTR脉冲信号时,若中断允许位INTE=0,则中断被屏蔽,INTQ仍然为0;若INTE =1,则INTQ =1。 为保存中断的断点地址,以便中断返回,设置了一个中断地址寄存器IAR。第二节图4中的IAR(U19)就是这个中断地址寄存器,它是一片74HC374,有LDIAR和IAR_BUS#两个信号输入端,均连接至微程序控制器。LDIAR信号的上升沿到达时,来自程序计数器PC的

在线推理法模糊控制器实验报告

在线推理式模糊逻辑控制器设计实验报告 学院:电力学院 专业:自动化 学号: 姓名: 时间:2013年11月16日

一、实验目的 利用Matlab软件实现模糊控制系统仿真实验,了解模糊控制的在线推理方法的基本原理及实现过程。 二、实验要求 以matlab模糊工具箱中提供的一个水位模糊控制系统仿真的实例,定义语言变量的语言值,设置隶属度函数,根据提供的规则建立模糊逻辑控制器。最后启动仿真,观察水位变化曲线。 三、实验步骤 叙述在线推理模糊控制的仿真的主要步骤。 1)在matlab命令窗口输入:sltank,打开水位控制系统的simulink仿真模型图,如图; 2)在matlab的命令窗口中,输入指令:fuzzy,便打开了模糊推理系统编辑器(FIS Editor),如图;

3)利用FIS Editor编辑器的Edit/Add variable/input菜单,添加一条输入语言变量,并将两个输入语言和一个输出语言变量的名称分别定义为:level;rate;valve。其中,level代表水位(三个语言值:低,高,正好),rate代表变化率(三个语言值:正,不变,负),valve代表阀门(五个语言变量:不变,迅速打开,迅速关闭,缓慢打开,缓慢关闭); 4)①利用FIS Editor编辑器的Edit/membership function菜单,打开隶属度函数编辑器,如下图,将输入语言变量level的取值范围(range)和显示范围(display range)设置为[-1,1],隶属度函数类型(type)设置为高斯型函数(gaussmf),而所包含的三条曲线的名称(name)和参数(parameters)([宽度中心点])分别设置为:high,[0.3 -1];okay [0.3 0];low [0.3 1]。其中high 、okay、low分别代表水位高、正好、低; ②将输入语言变量rate的取值范围(range)和显示范围(display range) 设置为[-0.1,0.1],隶属度函数类型(type)设置为高斯型函数(gaussmf),而 所包含的三条曲线的名称(name)和参数(parameters)([宽度中心点])分

温度模糊控制实验

温度模糊控制实验(选学) 一、实验目的 1.认识Labview 虚拟仪器在测控电路的应用; 2.通过实验,改变P 的参数,观察对整个温度测控系统的影响; 3.进一步认识固态继电器和温度变送器,了解其工作原理; 4.了解什么是模糊控制理论。 二、预习要点 1.了解模糊控制理论的由来及应用; 2.Labview 虚拟仪器图形软件(本实验指导书附录中对使用环境详细介绍)。 三、实验原理 温度还是通过固态继电器的导通关断来实现加热过程的,控制周期即是一个 加热和冷却周期,PID 调节的实现也是通过这个周期实现的,在远离温度预设值 的时固态继电器在温度控制周期中持续加热(假设导通时间是T),在接近温度 预设值时通过PID 得到的值来控制这一周期内固态继电器的开关时间(假设导通 时间是1/2T)维持温度(假设导通时间是1/4T)。 本实验暂时用的是模糊控制原理中的的比例控制钟摆无限接近的控制理论, 所以温度预设值不能超过(最大温度+实验开始前温度)/2,例如实验开始前温度为25 度,最大为100 度,那么预设最大为62.5 度,当然这样可能几天温度才能被控制好,所以建议温度不超过实验开始温度5 度,同时我们在将来的升级中 会用更好的模糊理论代替现有的较差的控制理论,这里还要指出好的模糊控制理 论在一定程度上比好的PID 控制还要稳定,做的好的模糊控制是经验与理论的最 完美结合。 四、实验项目 用模糊PID 控制水箱温度。 五、实验仪器 ZCK-II 型智能化测控系统。

六、实验步骤及操作说明 1.打开仪器面板上的总电源开关,绿色指示灯亮起表示系统正常; 2.打开仪器面板上的液位电源开关,绿色指示灯亮起表示系统正常; 3,确保贮水箱内有足够的水,参照图2(图见第三章)中阀门位置设置阀门开关,将阀门1、3、5、6 打开,阀门2、4 关闭; 4.参看变频器操作说明书将其设置在手动操作挡; 5.单击控制器RUN 按钮,向加热水箱注水,直到水位接近加热水箱顶部,完全 淹没加热器后单击STOP 按钮结束注水; 6.关闭仪器面板上的液位电源开关,红色指示灯亮起表示系统关闭; 7.打开仪器面板上的加热电源开关,绿色指示灯亮起表示系统正常; 8.打开计算机,启动ZCK-II 型智能化测控系统主程序; 12 9.用鼠标单击温度控制动画图形进入温度控制系统主界面,小组实验无须在个人信息输入框填写身份,直接确定即可; 10.在温度系统控制主界面中,单击采集卡测试图标,进入数据采集卡测试程序。 一切设置确认无误后即可单击启动程序图标,观察温度和电压的变化,也可以单 击冷却中左边的开关按钮进入加热程序,观察温度上升曲线及电流表和电压表变 化,确认传感器正常工作后点击程序结束,等待返回主界面图标出现即可返回温 度控制主界面进入下一步实验。 11.在温度系统控制主界面中,单击传感器标定图标,进入传感器标定程序。本 程序界面基本和数据采集卡测试程序界面基本相同,操作请参照步骤10 进行,一切设置确认无误后即可单击启动程序图标,观察温度和电压的变化,同时用温 度计测量加热箱内水温,并用传感器标定控制图标完成精确标定。标定完成后加 热水箱到30 摄氏左右时程序结束,等待返回主界面图标出现即可返回温度控制主界面进入下一步实验; 12.在温度系统控制主界面中,单击模糊PID 系统图标,进入模糊PID 温度控制系统程序。点击控制参数图标,进入控制参数设定界面,按照参数表4 中的小 组1 给定的预设参数填写。确定返回后点击采集参数图标按照参数表4 中的小组

计算机操作系统 实验报告

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运筹学线性规划实验报告

《管理运筹学》实验报告 实验日期: 2016年 04月 21日—— 2016 年 05 月 18 日 班级2014级04班姓名杨艺玲学号56 实验 管理运筹学问题的计算机求解 名称 实验目的: 通过实验学生应该熟练掌握“管理运筹学”软件的使用,并能利用“管理运筹学”对具体问题进行问题处理,且能对软件处理结果进行解释和说明。 实验所用软件及版本: 管理运筹学 实验过程:(含基本步骤及异常情况记录等) 一、实验步骤(以P31页习题1 为例) 1.打开软件“管理运筹学” 2.在主菜单中选择线性规划模型,屏幕中会出现线性规划页面

3.在点击“新建”按钮以后,按软件的要求输入目标函数个数和约束条件个数,输入目标函数级约束条件的歌变量的系数和b值,并选择好“≤”、“≥”或“=”,如图二所示,最后点击解决 4.注意事项: (1)输入的系数可以是整数、小数,但不能是分数,要把分数化为小数再输入。(2)输入前要合并同类项。 当约束条件输入完毕后,请点击“解决”按钮,屏幕上讲显现线性规划问题的结果,如图所示

5.输出结果如下

5.课后习题: 一、P31习题1 某家具公司生产甲、乙两种型号的组合柜,每种组合柜需要两种工艺(制白坯和油漆).甲型号组合柜需要制白坯6工时,油漆8工时:乙型号组合柜需要制白坯12工时,油漆4工时.已知制白坯工艺的生产能力为120工时/天,油漆工艺的生产能力为64工时/天,甲型号组合柜单位利润200元,乙型号组合柜单位利润为240元. 约束条件: 问题: (1)甲、乙两种柜的日产量是多少这时最大利润是多少 答:由实验过程中的输出结果得甲组合柜的日产量是4个,乙的事8个。 (2)图中的对偶价格的含义是什么 答: 对偶价格的含义是约束条件2中,每增加一个工时的油漆工作,利润会增加元。 (3)对图中的常数项范围的上、下限的含义给予具体说明,并阐述如何使用这些信息。 答:当约束条件1的常数项在48~192范围内变化,且其他约束条件不变时,约束条件1的对偶价格不变,仍为;当约束条件2的常数项在40~180范围内变化,而其他约束条件的常数项不变时,约束条件2的对偶价格不然,仍为。 (4)若甲组合柜的利润变为300,最优解不变为什么 . 0,0,6448,120126; 240200 z max ≥≥≤+≤++=y x y x y x y x

微机接口实验报告-8259中断控制器应用实验

姓名 院专业班 年月日实验内容8259中断控制器实验指导老师 【实验目的】 (1)学习中断控制器8259的工作原理。 (2)掌握可编程控制器8259的应用编程方法。 【试验设备】 PC微机一台、TD-PIT+实验系统一套。 【实验内容】 (1) 编写中断处理程序,利用PC机给实验系统分配的中断线,使用单次脉冲单元的KK1+按键模拟中断源,每次PC机响应中断请求,在显示器上显示一个字符。 (2) 编写中断处理程序,利用PC机给实验系统分配的中断线,使用单次脉冲单元的KK1+按键模拟中断源,每次PC机响应中断请求,在显示器上显示“9”,中断显示6次后退出。 【实验原理】 1. 8259控制器的介绍 中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。它将中断源优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中,因此无需附加任何电路,只需对8259A进行编程,就可以管理8级中断,并选择优先模式和中断请求方式,即中断结构可以由用户编程来设定。同时,在不需增加其他电路的情况下,通过多片8259A的级连,能构成多达64级的矢量中断系统。它的管理功能包括:1)记录各级中断源请求,2)判别优先级,确定是否响应和响应哪一级中断,3)响应中断时,向CPU传送中断类型号。8259A的内部结构和引脚如图6-1所示。 8259A的命令共有7个,一类是初始化命令字,另一类是操作命令。8259A的编程就是根据应用需要将初始化命令字ICW1-ICW4和操作命令字OCW1- OCW3分别写入初始化命令寄存器组和操作命令寄存器组。ICW1-ICW4各命令字格式如图6-2所示,OCW1-OCW3各命令字格式如图6-3所示,其中OCW1用于设置中断屏蔽操作字,OCW2用于设置优先级循环方式和中断结束方式的操作命令字,OCW3用于设置和撤销特殊屏蔽方式、设置中断查询方式以及设置对8259内部寄存器的读出命令。 图6-1 8259内部结构和引脚图

实验一--模糊控制器的MATLAB仿真

实验一 模糊控制器的MATLAB 仿真 一、实验目的 本实验要求利用MATLAB/SIMULINK 与FUZZYTOOLBOX 对给定的二阶动态系统,确定模糊控制器的结构,输入和输出语言变量、语言值及隶属函数,模糊控制规则;比较其与常规控制器的控制效果;研究改变模糊控制器参数时,系统响应的变化情况;掌握用 MATLAB 实现模糊控制系统仿真的方法。 实验时数:3学时。 二、实验设备:计算机系统、Matlab 仿真软件 三、实验原理 模糊控制器它包含有模糊化接口、规则库、模糊推理、清晰化接口等部分,输人变量是过程实测变量与系统设定值之差值。输出变量是系统的实时控制修正变量。模糊控制的核心部分是包含语言规则的规则库和模糊推理。模糊推理就是一种模糊变换,它将输入变量模糊集变换为输出变量的模糊集,实现论域的转换。工程上为了便于微机实现,通常采用“或”运算处理这种较为简单的推理方法。Mamdani 推理方法是一种广泛采用的方法。它包含三个过程:隶属度聚集、规则激活和输出总合。模糊控制器的体系结构如图1所示。 图1 模糊控制器的体系结构 四、实验步骤 (1)对循环流化床锅炉床温,对象模型为 ()()1140130120 ++s s 采用simulink 图库,实现常规PID 和模糊自整定PID 。 (2)确定模糊语言变量及其论域:模糊自整定PID 为2输入3输出的模糊控制器。该模糊控制器是以|e|和|ec|为输入语言变量,Kp 、Ki 、Kd 为输出语言变量,其各语言变量的论域如下:

误差绝对值:e={0,3,6,10}; 误差变化率绝对值:ec={0,2,4,6}; 输出Kp:Up={0,0.5,1.0,1.5}; 输出Ki:Ui={0,0.002,0.004,0.006}; 输出Kd:Ud={0,3,6,9}。 (3)语言变量值域的选取:输入语言变量|e|和|ec|的值域取值“大”(B)、“中”(M)、“小”(s)和“零”(Z) 4种;输出语言变量Kp、Ki、Kd的值域取值为“很大”(VB)、“大”(B)、“中”(M)、“小”(s) 4种。 (4)规则的制定:根据PID参数整定原则及运行经验,可列出输出变量Kp、Ki、Kd 的控制规则表。 (5)推理方法的确定 隐含采用“mamdani”方法:max-min; 推理方法,即“min”方法; 去模糊方法:面积中心法; 选择隶属函数的形式:三角型。

中断实验报告

沈阳工程学院 学生实验报告 实验室名称:微机原理实验室实验课程名称:微机原理及应用 实验项目名称:8259中断控制器实验实验日期:年月日 班级:姓名:学号: 指导教师:批阅教师:成绩: 一.实验目的 1.熟悉8086中断系统及8259的扩展方法。 2.理解8259中断控制器的工作原理。 3.初步掌握8259的应用编程方法。 二.实验设备 PC机一台,TD-PITE实验装置一套。 三.实验内容 1.实验原理 (1)在Intel 386EX芯片中集成有中断控制单元(ICU),该单元包含有两个级联中断控制器:一个为主控制器,一个为从控制器。从片的INT连接到主片的IR2信号上构成两片8259的级联。主片8259的中断请求信号IR6和IR7开放,从片的中断请求信号IR1开放,以供实验使用。 (2)单次脉冲输出与主片8259的MIR7相连,每按动一次单次脉冲开关,产生一个外部中断,在显示器上输出一个字符。 8259中断实验接线图 2.实验步骤 (1)补全实验程序,按实验接线图接线。 (2)对实验程序进行编译、链接无误后,加载到实验系统。 (3)执行程序,并按动单次脉冲开关KK1或KK2,观察程序执行结果。 3.程序清单 SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP(?) SSTACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,SS:SSTACK START: PUSH DS MOV AX, 0000H MOV DS, AX ·1·

8259中断控制实验 ·2· MOV AX, OFFSET MIR7 ①MOV SI, ( ) MOV [SI], AX MOV AX, CS ②MOV SI, ( ) MOV [SI], AX CLI POP DS MOV AL, 11H OUT 20H, AL MOV AL, 08H OUT 21H, AL MOV AL, 04H OUT 21H, AL MOV AL, 01H OUT 21H, AL MOV AL, ( ) OUT 21H, AL STI AA1: NOP JMP AA1 MIR7: STI CALL DELAY MOV AX, 0137H INT 10H MOV AX, 0120H INT 10H MOV AL, 20H OUT 20H, AL IRET DELAY: PUSH CX MOV CX, 0F00H AA0: PUSH AX POP AX LOOP AA0 POP CX RET CODE ENDS END START 四.实验结果及分析 根据实验回答下列问题: 1.按动单次脉冲输入KK1后,屏幕显示字符 。 2.分析中断矢量地址能改成别的数值吗?为什么? 3.改变接线,KK1连接MIR6。修改程序行①为 ,修改程序行②为 ,重新设置中断向量,以及中断屏蔽字改为 。 4.如果输出数字9,如何修改程序? 5.如何屏蔽MIR7上的中断请求?按下KK1会有什么现象? 6.选做:如果采用级联方式扩展一片8259从片,应如何修改程序呢?请将程序写在背面。 成绩评定 对实验原理的掌握情况 2 1 0 — 实验步骤正确性 3 2 1 0 实验数据记录正确性 2 1 0 — 实验结果及分析的正确性 3 2 1 成 绩 批阅教师: 20 年 月 日

运筹学线性规划实验报告

《管理运筹学》实验报告实验日期: 2016年 04月 21日—— 2016 年 05 月 18 日

3.在点击“新建”按钮以后,按软件的要求输入目标函数个数和约束条件个数,输入目标函数级约束条件的歌变量的系数和b值,并选择好“≤”、“≥”或“=”,如图二所示,最后点击解决

4.注意事项: (1)输入的系数可以是整数、小数,但不能是分数,要把分数化为小数再输入。(2)输入前要合并同类项。 当约束条件输入完毕后,请点击“解决”按钮,屏幕上讲显现线性规划问题的结果,如图所示

5.输出结果如下

5.课后习题: 一、P31习题1 某家具公司生产甲、乙两种型号的组合柜,每种组合柜需要两种工艺(制白坯和油漆).甲型号组合柜需要制白坯6工时,油漆8工时:乙型号组合柜需要制白坯12工时,油漆4工时.已知制白坯工艺的生产能力为120工时/天,油漆工艺的生产能力为64工时/天,甲型号组合柜单位利润200元,乙型号组合柜单位利润为240元. 约束条件: 问题: (1)甲、乙两种柜的日产量是多少?这时最大利润是多少? 答:由实验过程中的输出结果得甲组合柜的日产量是4个,乙的事8个。 . 0,0,6448,120126;240200 z max ≥≥≤+≤++=y x y x y x y x

(2)图中的对偶价格13.333的含义是什么? 答: 对偶价格13.333的含义是约束条件2中,每增加一个工时的油漆工作,利润会增加13.33元。 (3)对图中的常数项围的上、下限的含义给予具体说明,并阐述如何使用这些信息。 答:当约束条件1的常数项在48~192围变化,且其他约束条件不变时,约束条件1的对偶价格不变,仍为15.56;当约束条件2的常数项在40~180围变化,而其他约束条件的常数项不变时,约束条件2的对偶价格不然,仍为13.333。 (4)若甲组合柜的利润变为300,最优解不变?为什么? 答:目标函数的最优值会变,因为甲组合柜的利润增加,所以总利润和对偶价格增加;甲、乙的工艺耗时不变,所以甲、乙的生产安排不变。 二、学号题 约束条件: 无约束条件 (学号)学号43214321432143214321 0 0,30 9991285376)(53432max x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x z ≤≥≤-+-+≥-+-+=-++-+++=??????????????-≥?-?-?-?-?-7606165060~5154050~414 )30(40~313)20(30~21210 20~11 10~1)(学号)(学号)(学号学号学号)(学号不变学号规则

模糊实验报告洪帅

控制理论与控制工程 《智能控制基础》 课程实验报告 专业:控制理论和控制工程 班级:双控研2016 姓名:洪帅 任课教师:马兆敏 2016年12 月4 日

第一部分:模糊控制 实验一模糊控制的理论基础实验 实验目的: 1 练习matlab中隶属函数程序的编写,同时学习matlab数据的表达、格式、文件格式、存盘 2 学习matlab中提供的典型隶属函数及参数改变对隶属度曲线的影响 3 模糊矩阵合成仿真程序的学习 4 模糊推理仿真程序 实验内容 (1)要求自己编程求非常老,很老,比较老,有点老的隶属度函数。 1隶属函数编程 试验结果如图1-1 图1-1隶属度函数曲线 (2)完成思考题P80 2-2 写出W及V两个模糊集的隶属函数,并绘出四个仿真后的曲线。 仿真曲线见图1-2,

图1-2隶属度函数曲线 2 典型隶属函数仿真程序 学习下列仿真程序,改变各函数中的参数,观察曲线的变化,并总结各种隶属函数中其参数变化是如何影响曲线形状变换的。 M=1 M=3 M=3 M=4

M=5 M=6 图1-3 M在1、2、3、4、5、6时的图形 2 模糊矩阵合成仿真程序:学习P31例2-10,仿真程序如下, (1)完成思考题P81 2-5,并对比手算结果。完成思考题P81 2-4,并对比手算结果。 (2)2-5: (1)Matlab结果如下 ① ② ③ P81 2-5手算结果:

P=? ? ? ? ? ? 7.0 2.0 9.0 6.0 Q=? ? ? ? ? ? 4.0 1.0 7.0 5.0 R=? ? ? ? ? ? 7.0 7.0 3.0 2.0 S=? ? ? ? ? ? 5.0 6.0 2.0 1.0 (P Q) R=? ? ? ? ? ? 4.0 4.0 6.0 6.0 (PUQ) S=? ? ? ? ? ? 5.0 6.0 5.0 6.0 (P S)U(Q S)=? ? ? ? ? ? 5.0 6.0 5.0 6.0 总结:手算结果和MATLAB运行结果一致。 (2) (2)思考题P81 2-4 Matlab运行结果如下: P81 2-4题手算结果如下: () 30 20 10 4.0 1 10 4.0 20 30 + + + + - + - + - = e ZE μ () 30 20 3.0 10 1 3.0 10 20 30 + + + + - + - + - = e PS μ ()() 30 20 10 4.0 3.0 10 20 30 + + + + - + - + - = ?e e PS ZE μ μ ()() 30 20 3.0 10 1 1 10 4.0 20 30 + + + + - + - + - = ?e e PS ZE μ μ 总结:手算结果和MATLAB运行结果一致。 4 模糊推理仿真程序:学习P47 例2-16,仿真程序如下。(1)完成思考题2-9,并对比手算结果。 Matlab结果如下

中断实验报告报告

中断试验试验报告 班级:电信1001 姓名:张贵彬学号:201046830213 一、实验目的 1、掌握PC机中断处理系统的基本原理。 2、学会编写中断服务程序。 二、实验原理与内容 1、实验原理 PC机用户可使用的硬件中断只有可屏蔽中断,由8259中断控制器管理。中断控制器用于接收外部的中断请求信号,经过优先级判别等处理后向CPU发出可屏蔽中断请求。IBMPC、PC/XT机内有一片8259中断控制器对外可以提供8个中断源: 中断源中断类型号中断功能 IRQ0 08H 时钟 IRQ1 09H 键盘 IRQ2 0AH 保留 IRQ3 OBH 串行口2 IRQ4 0CH 串行口1 IRQ5 0DH 硬盘 IRQ6 0EH 软盘 IRQ7 0FH 并行打印机 8个中断源的中断请求信号线IRQ0~IRQ7在主机的62线ISA总线插座中可以引出,系统已设定中断请求信号为“边沿触发”,普通结束方式。对于PC/AT及286以上微机内又扩展了一片8259中断控制,IRQ2用于两片8259之间级连,对外可以提供16个中断源: 中断源中断类型号中断功能 IRQ8 070H 实时时钟 IRQ9 071H 用户中断 IRQ10 072H 保留 IRQ11 O73H 保留 IRQ12 074H 保留 IRQ13 075H 协处理器 IRQ14 076H 硬盘 IRQ15 077H 保留 TPC-USB实验板上,固定的接到了3号中断IRQ3上,即进行中断实验时,所用中断类型号为0BH。 2、实验内容 实验电路如图9-1,直接用手动产单脉冲作为中断请求信号(只需连接一根导线)。要求每按一次开关产生一次中断,在屏幕上显示一次“TPCA Interrupt!”,中断10次后程序退出。 三、实验电路图

模糊控制仿真

智能控制实验报告模糊控制器的仿真

一.实验目的 1.了解模糊控制的原理 2.学习Matlab模糊逻辑工具箱的使用 3.使用工具箱进行模糊控制器的仿真 二.实验设备 1.计算机 2.Matlab软件 3.window 7操作系统 三.实验原理 模糊逻辑控制又称模糊控制,是以模糊集合论,模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一类计算机控制策略,模糊控制是一种非线性控制。图1-1是模糊控制系统基本结构,由图可知模糊控制器由模糊化,知识库,模糊推理和清晰化(或去模糊化)四个功能模块组成。 针对模糊控制器每个输入,输出,各自定义一个语言变量。因为对控制输出的判断,往往不仅根据误差的变化,而且还根据误差的变化率来进行综合评判。所以在模糊控制器的设计中,通常取系统的误差值e和误差变化率ec为模糊控制器的两个输入,则在e的论域上定义语言变量“误差E”,在ec的论域上定义语言变量“误差变化EC”;在控制量u的论域上定义语言变量“控制量U”。 通过检测获取被控制量的精确值,然后将此量与给定值比较得到误差信号e,对误差取微分得到误差变化率ec,再经过模糊化处理把分明集输入量转换为模糊集输入量,模糊输入变量根据预先设定的模糊规则,通过模糊逻辑推理获得模糊控制输出量,该模糊输出变量再经过去模糊化处理转换为分明集控制输出量。 四.实验步骤 1、在MATLAB主窗口中单击工具栏中的Simulink快捷图标,弹出“Simulink Library Browser”窗口,单击Create a new model快捷图标,弹出模拟编辑窗口,用Matlab中的Simulink 工具箱,组成一个模糊控制系统,如图所示: 2、在MATLAB命令窗口输入fuzzy,并按回车键,弹出如下的FIS Editer界面,即模糊推理系统编辑器。

模糊控制器汇总

实验二模糊控制实验 实验目的matlab中的模糊工具箱的使用及模糊控制器的应用 1)用fuzzy工具箱计算P82 2-14,要求求出控制器输出。 2)用FUZZY工具箱完成洗衣机模糊控制器设计要求求出控制器输出。完成模糊控制决策表。 一、用fuzzy工具箱计算P82 2-14,并与手算结果对比。 实验结果如图1-1所示, 图1-1题目2-14的实验结果 二、用FUZZY工具箱完成洗衣机模糊控制器设计。 (1)题目分析:洗衣时间长短实际与衣物的脏污程度有关,太脏了就洗久点,不脏就可以洗快点。 人类的操作经验是由模糊的自然语言描述的,在洗衣机的调节中,人类的操作经验是: (1)“如果污泥越多,且油脂越多,洗涤时间就越长;” (2)“如果污泥适中,且油脂适中,洗涤时间就适中;” (3)“如果污泥越少,且油脂越少,洗涤时间就越短;” 通过分析可以知道这实际是一个开环的控制决策过程: 输入是污泥度x与油污度y,输出是洗涤时间z。在该规则中对这些量进行衡量的是一些模糊词语,“多”、“少”、“长”、“短”。

(2)定义输入、输出模糊集 将污泥x 分为3个模糊集:{SD (污泥少),MD (污泥中),LD (污泥多)} 论域:{0,50,100} 将油脂分为3个模糊集:{NG (油脂少),MG (油脂中),LG (油脂多)} 论域:{0,50,100} 输出模糊集: 将洗涤时间分为5个模糊集:{VS (很短),S (短),M (中等),L (长),VL (很长)}。 论域:{0,10,25,40,60} 单位s 例如: (3)建立模糊控制器 求:假设当前传感器测得信息为:x0(污泥)=90,y0(油脂)=90 观察控制器的输出。 (4)建立控制决策表 x0=10,20,30,40,50,60,70,80,90,y0=10,20,30,40,50,60,70,80,90,分别取值时,控制器的输出。 (5)改变输入输出变量的模糊值、隶属度函数的曲线、解模糊的方法等,观察控制器三维图以及控制器输出, Maltlab 提供5种反模糊化方法: 1.centroid :面积重心法; 2.bisector :面积等分法; 3.mom :最大隶属度平均法; 4.som :最大隶属度取小法; 5.lom :最大隶属度取大法 三、按照上述要求完成洗衣机模糊控制器设计。 1.下图1-2为洗衣机输入为[90 90]时的输出结果 x D e g r e e o f m e m b e r s h i p z D e g r e e o f m e m b e r s h i p

模糊线性规划实验报告

姓名: 学号: 实验二 求解模糊线性规划 实验目的: 掌握将模糊线性规划转化为一般线性规划的方法,会使用数学软件Matlab 工具箱求解一般线性规划. 实验学时:2学时 实验内容: 将已知模糊线性规划问题标准化后,再用Matlab 工具箱求解相应的各个线性归化问题,最后得到模糊最优解。 实验日期:2017年12月02日 实验步骤: 1 问题描述: 某种药物主要成分为A 1、A 2、A 3,含量分别为585±-1mg 盒?、5100±-1mg 盒?、 10100±-1mg 盒?。这三种成分主要来自五种原材料B 1、B 2、B 3、B 4、B 5,各种原 表一 2 解决步骤 设成本为)(b f ,买入原材料B 1、B 2、B 3、B 4、B 5分别为54321b b b b b 、、、、千克。为使成本最小,建立如下模糊线性规划模型: ??? ??? ?≥=++++=++++=++++++++=0,,,,]10,100[200120150120001]5,010[601609015008]5,85[120801206085.8.17.16.15.11.3)(min 543215432154321543215 4321b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b t s b b b b b b f (1)求解没有伸缩率经典线性规划:

??? ??? ?≥=++++=++++=++++0,,,,10020012015012000110060160901500885120801206085.54321543215432154321b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b t s 使用Matlab 实现代码如下: 实验结果: 图一 没有伸缩率经典线性规划求解结果 因此我们可以得知: 0000.0b 3021.00.00000000.01.014454321=====、、、、b b b b 从而得到最优解: 1.8322)(=b f (2)求解有伸缩率的普通线性规划:

模糊控制的应用实例与分析

模糊控制的应用 学院实验学院 专业电子信息工程 姓名 指导教师 日期 2011 年 9 月 20 日

在自动控制中,包括经典理论和现代控制理论中有一个共同的特点,即控制器的综合设计都要建立在被控对象准确的数学模型(如微分方程等)的基础上,但是在实际工业生产中,很多系统的影响因素很多,十分复杂。建立精确的数学模型特别困难,甚至是不可能的。这种情况下,模糊控制的诞生就显得意义重大,模糊控制不用建立数学模型,根据实际系统的输入输出的结果数据,参考现场操作人员的运行经验,就可对系统进行实时控制。模糊控制实际上是一种非线性控制,从属于智能控制的范畴。现代控制系统中的的控制能方便地解决工业领域常见的非线性、时变、在滞后、强耦合、变结构、结束条件苛刻等复杂问题。可编程控制器以其高可靠性、编程方便、耐恶劣环境、功能强大等特性很好地解决了工业控制领域普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题,这两者的结合,可在实际工程中广泛应用。 所谓模糊控制,其定义是是以模糊数学作为理论基础,以人的控制经验作为控制的知识模型,以模糊集合、模糊语言变量以及模糊逻辑推理作为控制算法的一种控制。模糊控制具有以下突出特点: (1)模糊控制是一种基于规则的控制,它直接采用语言型控制规则,出发点是现 场操作人员的控制经验或相关专家的知识,在设计中不需要建立被控对象的精确的数学模型,因而使得控制机理和策略易于接受与理解,设计简单,便于应用 (2)由工业过程的定性认识出发,比较容易建立语言控制规则,因而模糊控制对 那些数学模型难以获取,动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常适用。 (3)基于模型的控制算法及系统设计方法,由于出发点和性能指标的不同,容易 导致较大差异;但一个系统语言控制规则却具有相对的独立性,利用这些控制规律间的模糊连接,容易找到折中的选择,使控制效果优于常规控制器。 (4)模糊控制是基于启发性的知识及语言决策规则设计的,这有利于模拟人工控 制的过程和方法,增强控制系统的适应能力,使之具有一定的智能水平。(5)模糊控制系统的鲁棒性强,干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减弱, 尤其适合于非线性、时变及纯滞后系统的控制。 由于有着诸多优点,模糊理论在控制领域得到了广泛应用。下面我们就以下示例介绍模糊控制在实际中的应用: 电机调速控制系统见图1,模糊控制器的输入变量为实际转速与转速给定值 ,输出变量为电机的电压变化量u。图2为电机调试之间的差值e及其变化率e c 输出结果,其横坐标为时间轴,纵坐标为转速。当设定转速为2 000r/s时,电机能很快稳定运行于2 000r/s;当设定转速下降到1 000r/s时,转速又很快下降到1 000r/s稳定运行。 图1

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