ОИИ / Лабораторная работа 2

Лабораторная работа №2

Изучение пакета Fuzzy Logic ToolBox

Цель работы: изучить основы нечеткой или фаззи-логики, пакет Fuzzy Logic Toolbox системы MATLAB; исследование сравнительных характеристик систем управления с обычными и фаззи-регуляторами в среде системы MATLAB.

Задание:

Задание 1. Открыть рабочее окно программы MATLAB. Провести изучение теоретических сведений о пакете Fuzzy Logic Toolbox, введя в рабочем окне MATLAB вначале команду fuzzy с указанием редактируемой (созданной ранее) FIS регулирования уровня - tank , т.е. fuzzy tank.

Задание 2. Провести моделирование системы управления.

Открыть рабочее окно программы MATLAB и набрать команду sltank. В открывшемся окне модели Simulink фаззи-система регулирования уровня жидкости в резервуаре установить в блоке const переключателя Switch значение 1 . Тем самым включается в контур регулирования блок PID Controller (на самом деле ПД-регулятор, так как коэффициент интегральной составляющей равен нулю). Командой Start меню Simulation запустить симуляцию работы модели. Посмотрите на вид переходного процесса в системе на экране блока Comparison (Сравнение).

После остановки симуляции установить в блоке const переключателя Switch значение –1. Включается в контур управления фаззи-регулятор (блок Fuzzy Logic Controller). Командой Start меню Simulation запустите симуляцию работы модели. Посмотреть на вид переходного процесса в системе на экране блока Comparison (Сравнение).

После остановки симуляции изучить структуру субмоделей системы управления.

Задание 3. Для изучения дополнительных возможностей фаззи-управления набрать в рабочем окне MATLAB команду demo. В появившемся окне выбрать последовательно пункты Toolboxes, Fuzzy Logic, затем демонстрационные модели Cart and pole (sim), Backing truck (sim).

Выполнение задания:

Задание 1.

Общий вид редактора FIS Editor.

Редактор функций, описывающих диапазон входных значений.

Редактор правил, в соответствии с которыми принимаются решения.

Графическое представление правил и значений входных и выходных параметров.

Поверхность принятия решения.

Задание 2:

Окно Simulink со схемой регулятора уровня воды.

Значение const = 1, что означает что Fuzzy Logic Controller не используется.

Динамическое представление уровня воды в танке, появляющееся после запуска моделирования.

Вид переходного процесса в системе.

Значение const = -1, что означает что Fuzzy Logic Controller задействован.

Вид переходного процесса в системе.

Задание 3:

Пример схемы, осуществляющей регулирование температуры в ванной с использованием элементов

Вывод: в данной работе я познакомился с инструментом Fuzzy Logic ToolBox системы MATLAB, изучил принципы построения с его помощью систем с использованием нечеткой логики.