模糊逻辑控制作业

《智能控制技术》平时作业题

2016年4月1日

学号______________ 姓名

题一： 设被控对象的传递函数为

1G(s)?

1000s2?44s?1)（1）针对阶跃输入R(s)?5/s，设计模糊监督PID控制系统，使得系统输出的超调量??2%，进行系统仿真。

（2）已知条件和性能指标同（1），设计模糊监督模糊控制系统，进行系统仿真，同（1）的仿真结果进行比较。 题二：设被控对象的传递函数为

G(s)?s2?2?p?ps??p2

Kp式中，KP?1，?P?0.707，?P?1。参考模型为一阶系统

KrM(s)?K?1，ar?1。系统参考输入为r(t)?sin(0.6t)。

s?ar，r（1）针对G(s)设计一个直接模糊控制器（非自适应），使得对象的输出尽可能接近参考模型的性能指标。模糊控制器为二维模糊控制器，其输入变量为偏差e?r?y，r为系统参考输入，y为

?(kT)?被控对象输出；偏差变化e向差分近似）。

e(kT)?e(kT?T)（用一阶后

T（2）针对G(s)设计模糊模型参考学习自适应控制系统，使得对

象输出跟踪参考模型输出并尽可能地靠近它。将（1）中所设计的模糊控制器作为初始模糊控制器并为FMRLC（模糊模型参考

学习控制）所调整，进行系统仿真。 题三：使用模糊逻辑工具箱建立以下模糊推理系统。

（1）单输入单输出模糊推理系统：输入、输出变量分别为e和u，其模糊集论域均为[-1，1]，语言变量取值[N，ZO，P]，隶属函数为对称三角形，规则为

If e is N Then u is N If e is ZO Then u is ZO If e is P Then u is P 画出该模糊推理系统输入输出关系曲线。

?，输出变量为（2）两输入一输出模糊推理系统：输入变量e和eu，其模糊集论域均为[-6，6]，语言变量取值[NL，NS，ZO，

PS，PL]，隶属函数为对称三角形；规则前件及蕴涵均采用“取小”运算。设计25条控制规则；求出该推理系统的控制面。 （3）采用高斯形隶属函数，重复上述（2）。

2.5题四：已知某被控对象的传递函数为G(s)?。

s(10s?1)?，输出变量为u，（1）采用二维PD模糊控制器，输入变量e和e其模糊集论域均为[-6，6]，语言变量取值[NL，NM，NS，ZO，PS，PM，PL]，隶属函数为对称三角形；规则前件及蕴涵均采用“取小”运算，采用COG反模糊化方法。用Simulink建立单位

反馈仿真系统，适当调整模糊控制器的增益系数Ke，Kc及Ku，求出系统的阶跃响应曲线；

（2）已知条件同条件（1），求系统单位斜坡输入时的系统响应曲线，分析系统响应曲线，分析系统响应曲线是否有静态偏差存在，为什么？

（3）已知条件同条件（1），针对单位斜坡输入，要求系统无静态偏差，该怎样设计模糊控制器？设计相应的模糊控制器并进行系统仿真。

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