模糊推理实验

模糊推理简介

以模糊集合论为基础描述工具，对以一般集合论为基础描述工具的数理逻辑进行扩展，从而建立了模糊推理理论。是不确定推理的一种。在人工智能技术开发中有重大意义。

模糊控制器设计

%模糊控制器设计
a=newfis('fuzzf');                   %创建新的模糊推理系统

%输入1
f1=1; 
a=addvar(a,'input','e',[-4*f1,4*f1]);                   
 %添加 e 的模糊语言变量
a=addmf(a,'input',1,'NB','zmf',[-4*f1,-2*f1]);          
 %添加 e 的模糊语言变量的隶属度函数（z型）
a=addmf(a,'input',1,'NM','trimf',[-4*f1,-2*f1,2]);      
  %隶属度函数为三角形
a=addmf(a,'input',1,'NS','trimf',[-2*f1,-1*f1,2*f1]); 
a=addmf(a,'input',1,'PM','trimf',[2,2*f1,4*f1]);
a=addmf(a,'input',1,'PB','smf',[2*f1,3*f1]); 

%输入2
f2=1;
a=addvar(a,'input','ec',[-4*f2,4*f2]);                   
 %添加 ec 的模糊语言变量
a=addmf(a,'input',2,'NB','zmf',[-4*f2,-2*f2]); 
a=addmf(a,'input',2,'NM','trimf',[-4*f2,-2*f2,2]);
a=addmf(a,'input',2,'NS','trimf',[-2*f2,-1*f2,2*f2]);
a=addmf(a,'input',2,'PM','trimf',[2,2*f2,4*f2]);
a=addmf(a,'input',2,'PB','smf',[2*f2,4*f2]); 

%输出
f3=1.5;
a=addvar(a,'output','u',[-4*f3,4*f3]);                 
   %添加 u 的模糊语言变量
a=addmf(a,'output',1,'NB','zmf',[-4*f3,-2*f3]); 
a=addmf(a,'output',1,'NM','trimf',[-4*f3,-2*f3,2]);
a=addmf(a,'output',1,'NS','trimf',[-2*f3,-1*f3,2*f3]);
a=addmf(a,'output',1,'PM','trimf',[2,2*f3,4*f3]);
a=addmf(a,'output',1,'PB','smf',[2*f3,4*f3]);

%规则库
rulelist=[
               1 1 1 1 1;             %编辑模糊规则，后俩个数分别是规则权重和AND OR选项
               1 2 1 1 1;
               1 3 1 1 1;
               1 4 2 1 1;
               1 5 2 1 1;
          
               2 1 1 1 1;
               2 2 2 1 1;
               2 3 2 1 1;
               2 4 2 1 1;
               2 5 3 1 1;
               
               3 1 1 1 1;
               3 2 1 1 1;
               3 3 2 1 1;
               3 4 2 1 1;
               3 5 3 1 1;
               
               4 1 1 1 1;
               4 2 2 1 1;
               4 3 3 1 1;
               4 4 4 1 1;
               4 5 5 1 1;
               
               5 1 1 1 1;
               5 2 2 1 1;
               5 3 3 1 1;
               5 4 3 1 1;
               5 5 4 1 1;];
           
a=addrule(a,rulelist);                %添加模糊规则函数
showrule(a)                             %显示模糊规则函数
a1=setfis(a,'DefuzzMethod','centroid');                  %设置解模糊方法
writefis(a1,'fuzzf');                       %保存模糊系统
a2=readfis('fuzzf');   %从磁盘读出保存的模糊系统
disp('fuzzy Controller table:e=[-3,+3],ec=[-3,+3]');%显示矩阵和数组内容

%推理
Ulist=zeros(5,5);                                   %全零矩阵
for i=1:5
       for j=1:5
           e(i)=-4+i;
           ec(j)=-4+j;
           Ulist(i,j)=evalfis([e(i),ec(j)],a2);    %完成模糊推理计算
       end
   end
%   Ulist=ceil(Ulist)                               %朝正无穷方向取整
   Ulist                               %朝正无穷方向取整
   
%画出模糊系统
figure(1); plotfis(a2);  
figure(2);plotmf(a,'input',1);
figure(3);plotmf(a,'input',2);
figure(4);plotmf(a,'output',1);

代码运行结果

显示模糊规则函数：

显示矩阵和数组内容：

完成模糊推理计算：