44模糊系统

1智能控制4.4模糊系统上海大学自动化系---杜鑫4.模糊数学与模糊控制4.4模糊系统4.4.1模糊系统的基本结构4.4.2模糊化接口4.4.3模糊推理4.4.4解模糊化接口4.4.5模糊系统的Matlab仿真4.4模糊系统4.4.1模糊系统的基本结构4.4.2模糊化接口4.4.3模糊推理4.4.4解模糊化接口4.4.5模糊系统的Matlab仿真在欧美国家在接受服务后通常需要给服务员小费；在美国尽管小费的实际数量很大程度上取决于服务的质量，一般小费平均是就餐费的15%。4.4.1模糊系统的基本结构模糊系统-从给多少钱小费说起如何付小费？tip=0.15模糊系统-从给多少钱小费说起4.4.1模糊系统的基本结构给定两个集合，数字在0~10（10表示最佳）之间，分别代表一个餐馆食物和服务的质量水平，那小费应该是多少呢?如何根据食物质量和服务质量来付小费？（传统方法）模糊系统-从给多少钱小费说起4.4.1模糊系统的基本结构tip=0.20/10*（服务质量）+0.05模糊系统-从给多少钱小费说起如何根据食物质量和服务质量来付小费？（传统方法）4.4.1模糊系统的基本结构tip=0.20/20*(服务质量+食物质量)+0.05;模糊系统-从给多少钱小费说起如何根据食物质量和服务质量来付小费？（传统方法）4.4.1模糊系统的基本结构如何根据食物质量和服务质量来付小费？（模糊方法）模糊系统-从给多少钱小费说起小费问题—服务和食物因素若服务或者食物很差，则小费很少若服务很好，则小费一般若服务和食物都很好，则小费较高你如果根据这些规则来决定到底给多少钱小费？？4.4.1模糊系统的基本结构模糊知识库输入模糊化推理机解模糊化输出模糊系统的一般结构4.4.1模糊系统的基本结构模糊化接口模糊推理机模糊规则库解模糊化接口模糊系统基本结构知识库清晰量xRn()yfx模糊系统可看作是从输入xRn到输出yRn的非线性映射，即模糊系统的一般结构清晰量yRn4.4.1模糊系统的基本结构4.4模糊控制系统设计4.4.1模糊系统的基本结构4.4.2模糊化接口4.4.3模糊推理4.4.4解模糊化接口4.4.5模糊系统的Matlab仿真模糊化接口清晰量模糊量-三角函数（Triangularfunctions）-梯形函数（Trapezoidalfunctions）-高斯函数（Gaussianfunctions）-S型函数（Sigmoidfunctions）常用的隶属函数：模糊系统的一般结构---模糊化接口4.4.2模糊化接口4.4模糊系统4.4.1模糊系统的基本结构4.4.2模糊化接口4.4.3模糊推理4.4.4解模糊化接口4.4.5模糊系统的Matlab仿真语言集规则组成形式：“IFasetofconditionsaresatisfied,THENasetofconsequencesareinferred.”若x1是A11，x2是A21，…，xn是An1，则z是B1若x1是A1M，x2是A2M，…，xn是AnM,则z是BM若x1是A12，x2是A22，…，xn是An2，则z是B2一般模糊规则库由M条规则组成，形式如下：R1:R2:RM:……模糊系统的一般结构---模糊规则库4.4.3模糊推理-ProductInference-Mamdani型模糊推理模糊推理机模糊规则库模糊量模糊集常用推理机：模糊系统的一般结构---模糊推理机4.4.3模糊推理4.4模糊系统4.4.1模糊系统的基本结构4.4.2模糊化接口4.4.3模糊推理4.4.4解模糊化接口4.4.5模糊系统的Matlab仿真常用解模糊化方法:-Centroidofarea(COA)-重心法-Bisectorofarea(BOA)-面积平分法-Meanofmaximum(MOM)-最大隶属度平均值法-Smallestofmaximum(SOM)-最大隶属度最小值法-Largestofmaximum(LOM)-最大隶属度最大值法解模糊化接口模糊集模糊系统的一般结构---解模糊化接口清晰量4.4.4解模糊化接口(),()AZCOAAZzzdzzzdz-Centroidofarea(COA)-重心法-连续情形模糊系统的一般结构---解模糊化接口解模糊化接口模糊集清晰量4.4.4解模糊化接口-Centroidofarea(COA)-重心法-离散情形~0.10.40.8110.4432101U0.1(4)0.4(3)0.8(2)1(1)100.411.030.10.40.8110.4COAU()()iiixxux模糊系统的一般结构---解模糊化接口解模糊化接口模糊集清晰量4.4.4解模糊化接口-Bisectorofarea(BOA)-面积平分法-连续情形()(),BOABOAzAAzzdzzdz模糊系统的一般结构---解模糊化接口解模糊化接口模糊集清晰量4.4.4解模糊化接口*,{;()}ZMOMZAzdzzdzwhereZzz-Meanofmaximum(MOM)-最大隶属度平均值法-连续情形模糊系统的一般结构---解模糊化接口解模糊化接口模糊集清晰量4.4.4解模糊化接口-Meanofmaximum(MOM)-最大隶属度平均值法-离散情形~0.10.40.8110.4432101U0(1)10.522MOMU****()max{()},1,...,,..,,iiiMOMxinunnxx模糊系统的一般结构---解模糊化接口解模糊化接口模糊集清晰量4.4.4解模糊化接口小费问题—服务和食物因素若服务或者食物很差，则小费很少若服务很好，则小费一般若服务和食物都很好，则小费较高模糊系统-从给多少钱小费说起现在我们可以来计算到底给多少钱小费啦！如何根据食物质量和服务质量来付小费？（模糊方法）4.4.4解模糊化接口Step1.模糊化输入语言集隶属函数4.2.1模糊系统的基本结构模糊系统-从给多少钱小费说起Step2.利用模糊操作(如果给定规则的前提不止一个)4.2.1模糊系统的基本结构模糊系统-从给多少钱小费说起Step3.进行模糊推理4.2.1模糊系统的基本结构模糊系统-从给多少钱小费说起Step4.给出各规则综合作用下的模糊输出4.2.1模糊系统的基本结构模糊系统-从给多少钱小费说起Step5.解模糊化4.2.1模糊系统的基本结构模糊系统-从给多少钱小费说起4.4模糊控制系统设计4.4.1模糊系统的基本结构4.4.2模糊化接口4.4.3模糊推理4.4.4解模糊化接口4.4.5模糊系统的Matlab仿真(1)打开FIS编辑器(MatlabFuzzytoolbox)4.4.5模糊系统的Matlab仿真(2)利用FIS编辑器建立模糊系统4.4.5模糊系统的Matlab仿真(2)利用FIS编辑器建立模糊系统4.4.5模糊系统的Matlab仿真(2)利用FIS编辑器建立模糊系统4.4.5模糊系统的Matlab仿真(2)利用FIS编辑器建立模糊系统4.4.5模糊系统的Matlab仿真