C实现模糊控制算法讲课教案.docx
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C实现模糊控制算法讲课教案
C实现模糊控制算法
本程序可在vc6.0环境下运行！
输入e表示输出误差，ec表示误差变化率，经过测试具有很好的控制效果，对于非线性系统和数学模型难以建立的系统来说有更好的控制效果！
现将其公开供大家学习研究！
#include
#include"math.h"
#definePMAX 100
#definePMIN -100
#defineDMAX 100
#defineDMIN -100 2
#defineFMAX 100 /*语言值的满幅值*/
intPFF[4]={0,12,24,48};
/*输入量D语言值特征点*/
intDFF[4]={0,16,32,64};
/*输出量U语言值特征点*/
intUFF[7]={0,15,30,45,60,75,90};
/*采用了调整因子的规则表,大误差时偏重误差,小误差时偏重误差变化*/
/*a0=0.3,a1=0.55,a2=0.74,a3=0.89 */
intrule[7][7]={
//误差变化率-3,-2,-1,0,1,2,3 //误差
{-6,-6,-6,-5,-5,-5,-4,}, // -3
{-5,-4,-4,-3,-2,-2,-1,}, // -2
{-4,-3,-2,-1,0,1,2,}, // -1
{-4,-3,-1,0,1,3,4,}, // 0
{-2,-1,0,1,2,3,4,}, // 1
{1,2,2,3,4,4,5,}, // 2
{4,5,5,5,6,6,6}}; // 3
/**********************************************************/
int Fuzzy（intP,intD） /*模糊运算引擎*/
{
int U; /*偏差,偏差微分以及输出值的精确量*/
unsignedint PF[2],DF[2],UF[4]; /*偏差,偏差微分以及输出值的隶属度*/
int Pn,Dn,Un[4];
long temp1,temp2;
/*隶属度的确定*/
/*根据PD的指定语言值获得有效隶属度*/
if（P>-PFF[3]&&P{
if（P<=-PFF[2]）
{
Pn=-2;
PF[0]=FMAX*（（float）（-PFF[2]-P）/（PFF[3]-PFF[2]））;
}
elseif（P<=-PFF[1]）
{
Pn=-1;
PF[0]=FMAX*（（float）（-PFF[1]-P）/（PFF[2]-PFF[1]））;
}
elseif（P<=PFF[0]）
{
Pn=0;
PF[0]=FMAX*（（float）（-PFF[0]-P）/（PFF[1]-PFF[0]））;
}
elseif（P<=PFF[1]）
{
Pn=1;PF[0]=FMAX*（（float）（PFF[1]-P）/（PFF[1]-PFF[0]））;
}
elseif（P<=PFF[2]）
{
Pn=2;PF[0]=FMAX*（（float）（PFF[2]-P）/（PFF[2]-PFF[1]））;
}
elseif（P<=PFF[3]）
{
Pn=3;PF[0]=FMAX*（（float）（PFF[3]-P）/（PFF[3]-PFF[2]））;
}
}
elseif（P<=-PFF[3]）
{
Pn=-2; PF[0]=FMAX;
}
elseif（P>=PFF[3]）
{
Pn=3; PF[0]=0;
}
PF[1]=FMAX-PF[0];
if（D>-DFF[3]&&D{
if（D<=-DFF[2]）
{
Dn=-2;DF[0]=FMAX*（（float）（-DFF[2]-D）/（DFF[3]-DFF[2]））;
}
elseif（D<=-DFF[1]）
{
Dn=-1;
DF[0]=FMAX*（（float）（-DFF[1]-D）/（DFF[2]-DFF[1]））;
}
elseif（D<=DFF[0]）
{
Dn=0;
DF[0]=FMAX*（（float）（-DFF[0]-D）/（DFF[1]-DFF[0]））;
}
elseif（D<=DFF[1]）
{
Dn=1;
DF[0]=FMAX*（（float）（DFF[1]-D）/（DFF[1]-DFF[0]））;
}
elseif（D<=DFF[2]）
{
Dn=2;DF[0]=FMAX*（（float）（DFF[2]-D）/（DFF[2]-DFF[1]））;
}
elseif（D<=DFF[3]）
{
Dn=3;DF[0]=FMAX*（（float）（DFF[3]-D）/（DFF[3]-DFF[2]））;
}
}
elseif（D<=-DFF[3]）
{
Dn=-2;
DF[0]=FMAX;
}
elseif（D>=DFF[3]）
{
Dn=3;
DF[0]=0;
}
DF[1]=FMAX-DF[0];
/*使用误差范围优化后的规则表rule[7][7]*/
/*输出值使用13个隶属函数,中心值由UFF[7]指定*/
/*一般都是四个规则有效*/
Un[0]=rule[Pn-1+3][Dn-1+3];
Un[1]=rule[Pn+3][Dn-1+3];
Un[2]=rule[Pn-1+3][Dn+3];
Un[3]=rule[Pn+3][Dn+3];
if（PF[0]<=DF[0]）
UF[0]=PF[0];
else
UF[0]=DF[0];
if（PF[1]<=DF[0]）
UF[1]=PF[1];
else
UF[1]=DF[0];
if（PF[0]<=DF[1]）
UF[2]=PF[0];
else
UF[2]=DF[1];
if（PF[1]<=DF[1]）
UF[3]=PF[1];
else
UF[3]=DF[1];
/*同隶属函数输出语言值求大*/
if（Un[0]==Un[1]）
{
if（UF[0]>UF[1]）
UF[1]=0;
else
UF[0]=0;
}
if（Un[0]==Un[2]）
{
if（UF[0]>UF[2]）
UF[2]=0;
else
UF[0]=0;
}
if（Un[0]==Un[3]）
{
if（UF[0]>UF[3]）
UF[3]=0;
else
UF[0]=0;
}
if（Un[1]==Un[2]）
{
if（UF[1]>UF[2]）
UF[2]=0;
else
UF[1]=0;
}
if（Un[1]==Un[3]）
{
if（UF[1]>UF[3]）
UF[3]=0;
else
UF[1]=0;
}
if（Un[2]==Un[3]）
{
if（UF[2]>UF[3]）
UF[3]=0;
else
UF[2]=0;
}
/*重心法反模糊*/
/*Un[]原值为输出隶属函数标号，转换为隶属函数值*/
if（Un[0]>=0）
Un[0]=UFF[Un[0]];
else
Un[0]=-UFF[-Un[0]];
if（Un[1]>=0）
Un[1]=UFF[Un[1]];
else
Un[1]=-UFF[-Un[1]];
if（Un[2]>=0）
Un[2]=UFF[Un[2]];
else
Un[2]=-UFF[-Un[2]];
if（Un[3]>=0）
Un[3]=UFF[Un[3]];
else
Un[3]=-UFF[-Un[3]];
temp1=UF[0]*Un[0]+UF[1]*Un[1]+UF[2]*Un[2]+UF[3]*Un[3];
temp2=UF[0]+UF[1]+UF[2]+UF[3];
U=temp1/temp2;
returnU;
}
voidmain（）
{
inta=0,e,ec;
/*intnowpoint,p1,p2=1;
FILE*in,*out;
in=fopen（"in.txt","r"）;
out=fopen（"out.txt","w"）;*/
//while（!
feof（in））
while
（1）
{
//fscanf（in,"%d",&nowpoint）;
//p1=nowpoint;
//e=0-nowpoint;
//ec=p1-p2;
printf（"请输入e:
"）;
scanf（"%d",&e）;
printf（"请输入ec:
"）;
scanf（"%d",&ec）;
a=Fuzzy（e,ec）;
//fprintf（out,"%d ",a）;
//printf（"%d:
",p1）;
printf（"e:
%d ec:
%d ",e,ec）;
printf（"a:
%d \n",a）;
//p2=p1;
}
//fclose（in）;
//fclose（out）;
}
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