基于matlab的洗衣机模糊控制仿真

基于 Matlab 的洗衣机模糊控制仿真模糊洗衣机是一个多输入多输出的控制系统。在实际中，模糊推理的前件和后件之间的关系对于不同的因素有所不同。例如，肮脏程度和水温可以确定洗涤投放的衣量和洗涤时间，而布量，布量、布质可以确定水位和水流、脱水时间等。因此，在推理中把有关前件和后件进行处理。本文是根据衣物上污泥和油脂的程度，调节洗涤时间。(1)模糊控制器的结构选用单变量二维模糊控制器。控制器的输入为衣物的污泥(a)和油脂(b) ，输出为洗涤时间(y) 。如下图所示：(2)模糊逻辑选项及其算法设定如下：模糊逻辑项目 Add Or Implication Aggregation Defuzzification模糊逻辑算法 min max min max Centroid(3)定义输入模糊集及其隶属函数分布针对模糊控制器的每个输入、输出空间，要各自定义一个语言变量。对于模糊洗衣机而言，我采用三角形隶属函数实现污泥和油脂的模糊化。将污泥分为三个模糊集：SD(污泥少) ，MD(污泥中) ，LD(污泥多) ，取值范围为[0，100]。将油脂分为三个模糊集：NG(无油脂) ，MG(油脂中) ，LG(油脂多) ，取值范围为[0，100]。定义污泥的隶属函数为：50/)()1/)()aLDMS污 泥 105a设置参数如下：定义油脂隶属函数为：50/)()1/)()bLGMN油 脂 105b设置参数如下：(4)定义输出模糊集及其隶属函数分布采用三角形隶属函数实现洗涤时间的模糊化。将洗涤时间分为五个模糊集：VS(很短) ， S(短) ，M (中等) ，L(长) ，VL (很长) ，取值范围为[0，60]。定义隶属函数为：20/)4()615/)(/0)21/())yyVLMSV洗 涤 时 间 6042501yy设置参数如下：(5)控制规则建立根据人的操作经验设计模糊规则，模糊规则设计的标准为：“污泥越多，油脂越多，洗涤时间越长”；“污泥适中，油脂适中，洗涤时间适中”；“污泥越少，油脂越少，洗涤时间越短”。根据前面定义的隶属度函数并且结合以往专家们所取得的经验,定义该模糊控制系统的模糊控制规则,如下表所示。油 脂 b洗 涤时 间 y NG MG LGSD VS M LMD S M L污 泥 a LD M L VL规则设置为如下 9 条：1. If (a is SD) and (b is NG) then (y is VS) (1)2. If (a is MD) and (b is NG) then (y is S) (1)3. If (a is LD) and (b is NG) then (y is M) (1)4. If (a is SD) and (b is MG) then (y is M) (1)5. If (a is MD) and (b is MG) then (y is M) (1)6. If (a is LD) and (b is MG) then (y is L) (1)7. If (a is SD) and (b is LG) then (y is L) (1)8. If (a is MD) and (b is LG) then (y is L) (1)9. If (a is LD) and (b is LG) then (y is VL) (1)(6)仿真结果及分析反模糊化(Defuzzification)就是将模糊输出量转化为能够直接控制执行部件的精确输出量的过程。当取 a=40，b=70 时，反模糊采用重心法，模糊推理的结果为 y=33.1。利用模糊命令 view--rules 可实现模糊控制的动态仿真如下。