matlab打开界面模糊,matlab模糊逻辑(一)
第6章 模糊逻辑
6.1 隶属函数
6.1.1 高斯隶属函数
函数 gaussmf
格式 y=gaussmf(x,[sig c])
说明 高斯隶属函数的数学表达式为:,其中为参数,x为自变量,sig为数学表达式中的参数。
例6-1
>>x=0:0.1:10;
>>y=gaussmf(x,[2 5]);
>>plot(x,y)
>>xlabel('gaussmf, P=[2 5]')
结果为图6-1。
图6-1
6.1.2 两边型高斯隶属函数
函数 gauss2mf
格式 y = gauss2mf(x,[sig1 c1 sig2 c2])
说明 sig1、c1、sig2、c2为命令1中数学表达式中的两对参数
例6-2
>>x = (0:0.1:10)';
>>y1 = gauss2mf(x, [2 4 1 8]);
>>y2 = gauss2mf(x, [2 5 1 7]);
>>y3 = gauss2mf(x, [2 6 1 6]);
>>y4 = gauss2mf(x, [2 7 1 5]);
>>y5 = gauss2mf(x, [2 8 1 4]);
>>plot(x, [y1 y2 y3 y4 y5]);
>>set(gcf, 'name', 'gauss2mf', 'numbertitle', 'off');
结果为图6-2
6.1.3 建立一般钟型隶属函数
函数 gbellmf
格式 y = gbellmf(x,params)
说明 一般钟型隶属函数依靠函数表达式
这里x指定变量定义域范围,参数b通常为正,参数c位于曲线中心,第二个参数变量params是一个各项分别为a,b和c的向量。
例6-3
>>x=0:0.1:10;
>>y=gbellmf(x,[2 4 6]);
>>plot(x,y)
>>xlabel('gbellmf, P=[2 4 6]')
结果为图6-3。
图6-2图6-3
6.1.4 两个sigmoid型隶属函数之差组成的隶属函数
函数 dsigmf
格式 y = dsigmf(x,[a1 c1 a2 c2])
说明 这里sigmoid型隶属函数由下式给出
x是变量,a,c是参数。dsigmf使用四个参数a1,c1,a2,c2,并且是两个sigmoid型函数之差:,参数按顺序列出。
例6-4
>>x=0:0.1:10;
>>y=dsigmf(x,[5 2 5 7]);
>>plot(x,y)
结果为图6-4
图6-4
6.1.5 通用隶属函数计算
函数 evalmf
格式 y = evalmf(x, mfParams, mfType)
说明 evalmf可以计算任意隶属函数,这里x是变量定义域,mfType是工具箱提供的一种隶属函数,mfParams是此隶属函数的相应参数,如果你想创建自定义的隶属函数,evalmf仍可以工作,因为它可以计算它不知道名字的任意隶属函数。
例6-5
>>x=0:0.1:10;
>>mfparams = [2 4 6];
>>mftype = 'gbellmf';
>>y=evalmf(x,mfparams,mftype);
>>plot(x,y)
>>xlabel('gbellmf, P=[2 4 6]')
结果为图6-5。
图6-5
6.1.6 建立П型隶属函数
函数 primf
格式 y = pimf(x,[a b c d])
说明 向量x指定函数自变量的定义域,该函数在向量x的指定点处进行计算,参数[a,b,c,d]决定了函数的形状,a和d分别对应曲线下部的左右两个拐点,b和c分别对应曲线上部的左右两个拐点。
例6-6
>>x=0:0.1:10;
>>y=pimf(x,[1 4 5 10]);
>>plot(x,y)
>>xlabel('pimf, P=[1 4 5 10]')
结果为图6-6。
6.1.7 通过两个sigmoid型隶属函数的乘积构造隶属函数
函数 psigmf
格式 y = psigmf(x,[a1 c1 a2 c2])
说明 这里sigmoid型隶属函数由下式给出
x是变量,a,c是参数。psigmf使用四个参数a1,c1,a2,c2,并且是两个sigmoid型函数之积:,参数按顺序列出。
例6-7
>>x=0:0.1:10;
>>y=psigmf(x,[2 3 -5 8]);
>>plot(x,y)
>>xlabel('psigmf, P=[2 3 -5 8]')
结果为图6-7。
图6-6图6-7
6.1.8 建立Sigmoid型隶属函数
函数 sigmf
格式 y = sigmf(x,[a c])
说明 ,定义域由向量x给出,形状由参数a和c确定。
例6-8
>>x=0:0.1:10;
>>y=sigmf(x,[2 4]);
>>plot(x,y)
>>xlabel('sigmf, P=[2 4]')
结果为图6-8。
图6-8
例6-9
>>x = (0:0.2:10)’;
>>y1 = sigmf(x,[-1 5]);
>>y2 = sigmf(x,[-3 5]);
>>y3 = sigmf(x,[4 5]);
>>y4 = sigmf(x,[8 5]);
>>subplot(2,1,1),plot(x,[y1 y2 y3 y4]);
>>y1 = sigmf(x,[5 2]);
>>y2 = sigmf(x,[5 4]);
>>y3 = sigmf(x,[5 6]);
>>y4 = sigmf(x,[5 8]);
>>subplot(2,1,2),plot(x,[y1 y2 y3 y4]);
结果为图6-9。
图6-9
6.1.9 建立S型隶属函数
函数 smf
格式 y = smf(x,[a b]) % x为变量,a为b参数,用于定位曲线的斜坡部分。
例6-10
>>x=0:0.1:10;
>>y=smf(x,[1 8]);
>>plot(x,y)
结果为图6-10。
图6-10
例6-11
>>x = 0:0.1:10;
>>subplot(3,1,1);plot(x,smf(x,[2 8]));
>>subplot(3,1,2);plot(x,smf(x,[4 6]));
>>subplot(3,1,3);plot(x,smf(x,[6 4]));
结果为图6-11。
图6-11
6.1.10 建立梯形隶属函数
函数 trapmf
格式 y = trapmf(x,[a b c d])
说明 这里梯形隶属函数表达式:
或 f(x;a,b,c,d) = max(min(,定义域由向量x确定,曲线形状由参数a,b,c,d确定,参数a和d对应梯形下部的左右两个拐点,参数b和c对应梯形上部的左右两个拐点。
例6-12
>>x=0:0.1:10;
>>y=trapmf(x,[1 5 7 8]);
>>plot(x,y)
>>xlabel('trapmf, P=[1 5 7 8]')
结果为图6-12。
例6-13
>>x = (0:0.1:10)’;
>>y1 = trapmf(x,[2 3 7 9]);
>>y2 = trapmf(x,[3 4 6 8]);
>>y3 = trapmf(x,[4 5 5 7]);
>>y4 = trapmf(x,[5 6 4 6]);
>>plot(x,[y1 y2 y3 y4]);
结果为图6-13。
图6-12图6-13
6.1.11 建立三角形隶属函数
函数 trimf
格式 y = trimf(x,params)
y = trimf(x,[a b c])
说明 三角形隶属函数表达式:
或者f(x;a,b,c,) = max(min(
定义域由向量x确定,曲线形状由参数a,b,c确定,参数a和c对应三角形下部的左右两个顶点,参数b对应三角形上部的顶点,这里要求a,生成的隶属函数总有一个统一的高度,若想有一个高度小于统一高度的三角形隶属函数,则使用trapmf函数。
例6-14
>>x=0:0.1:10;
>>y=trimf(x,[3 6 8]);
>>plot(x,y)
>>xlabel('trimf, P=[3 6 8]')
结果为图6-14。
图6-14
例6-15
>>x = (0:0.2:10)’;
>>y1 = trimf(x,[3 4 5]);
>>y2 = trimf(x,[2 4 7 ]);
>>y3 = trimf(x,[1 4 9]);
>>subplot(2,1,1),plot(x,[y1 y2 y3 ]);
>>y1 = trimf(x,[2 3 5]);
>>y2 = trimf(x,[3 4 7]);
>>y3 = trimf(x,[4 5 9]);
>>subplot(2,1,2),plot(x,[y1 y2 y3 ]);
结果为图6-15。
图6-15
6.1.12 建立Z型隶属函数
函数 zmf
格式 y = zmf(x,[a b]) % x为自变量,a和b为参数,确定曲线的形状。
例6-16
>>x=0:0.1:10;
>>y=zmf(x,[3 7]);
>>plot(x,y)
>>xlabel('zmf, P=[3 7]')
结果为图6-16。
例6-17
>>x = 0:0.1:10;
>>subplot(3,1,1);plot(x,zmf(x,[2 8]));
>>subplot(3,1,2);plot(x,zmf(x,[4 6]));
>>subplot(3,1,3);plot(x,zmf(x,[6 4]));
结果为图6-17。
图6-16图6-17
6.1.13 两个隶属函数之间转换参数
函数 mf2mf
格式 outParams = mf2mf(inParams,inType,outType)
说明 此函数根据参数集,将任意内建的隶属函数类型转换为另一种类型,inParams为你要转换的隶属函数的参数,inType为你要转换的隶属函数的类型的字符串名称,outType:你要转换成的目标隶属函数的字符串名称。
例6-18
>>x=0:0.1:5;
>>mfp1 = [1 2 3];
>>mfp2 = mf2mf(mfp1,'gbellmf','trimf');
>>plot(x,gbellmf(x,mfp1),x,trimf(x,mfp2))
结果为图6-18。
6.1.14 基本FIS编辑器
函数 fuzzy
格式 fuzzy %弹出未定义的基本FIS编辑器
fuzzy(fismat) %使用fuzzy('tipper'),弹出下图FIS编辑器。
编辑器是任意模糊推理系统的高层显示,它允许你调用各种其它的编辑器来对其操作。此界面允许你方便地访问所有其它的编辑器,并以最灵活的方式与模糊系统进行交互。
方框图:窗口上方的方框图显示了输入、输出和它们中间的模糊规则处理器。单击任意一个变量框,使选中的方框成为当前变量,此时它变成红色高亮方框。双击任意一个变量,弹出隶属度函数编辑器,双击模糊规则编辑器,弹出规则编辑器。
图6-19
菜单项:FIS编辑器的菜单棒允许你打开相应的工具,打开并保存系统。
·File菜单包括:
New mamdani FIS … 打开新mamdani型系统;
New Sugeno FIS … 打开新Sugeno型系统;
Open from disk … 从磁盘上打开指定的.fis文件系统;
Save to disk 保存当前系统到磁盘上的一个.fis文件上;
Save to disk as … 重命名方式保存当前系统到磁盘上;
Open from workspace … 从工作空间中指定的FIS结构变量装入一个系统;
Save to workspace … 保存系统到工作空间中当前命名的FIS结构变量中;
Save to workspace as … 保存系统到工作空间中指定的FIS结构变量中;
Close windows 关闭GUI;
·Edit菜单包括:
Add input 增加另一个输入到当前系统中;
Add output 增加另一个输出到当前系统中;
Remove variable 删除一个所选的变量;
Undo 恢复当前最近的改变;
·View 菜单包括:
Edit MFs … 调用隶属度函数编辑器;
Edit rules … 调用规则编辑器;
Edit anfis … 只对单输出Sugeno型系统调用编辑器;
View rules … 调用规则观察器;
View surface … 调用曲面观察器。
弹出式菜单:用五个弹出式菜单来改变模糊蕴含过程中五个基本步骤的功能:
·And method:为一个定制操作选择min、prod或Custom;
·Or method:为一个定制操作选择max、probor(概率)或Custom;
·Implication method:为一个定制操作选择min、prod或Custom;此项对Sugeno型模糊系统不可用。
·Aggregation method:为一个定制操作选择max、sum、probor或Custom。此项对Sugeno型模糊系统不可用。
·Defuzzification method:对Mamdani型推理,为一个定制操作选择centroid(面积中心法)、bisector(面积平分法)、mom(平均最大隶属度法)、som(最大隶属度最小值法)、lom(最大隶属度最大值法)或Custom。对Sugeno型推理,在wtaver(加权平均)或wtsum(加权和)之间选择。
6.1.15 隶属函数编辑器
函数 mfedit
格式 mfedit('a')
mfedit(a)
mfedit
说明 mfedit('a')生成一个隶属函数编辑器,他允许你检查和修改存储在文件a.fis中FIS结构的所有隶属函数。如图,mfedit('tank')以这种方式打开隶属函数编辑器并装入tank.fis中存储的所有隶属函数。
mfedit(a)对于FIS结构操作一个MATLAB工作空间变量a。Mfedit可单独弹出没有装入FIS的隶属函数编辑器
图6-20
菜单项:在ANFIS编辑器GUI上,有一个菜单棒允许你打开相关的GUI工具、打开和保存系统等。File菜单与FIS编辑器上的File菜单功能相同。
·Edit菜单项包括:
Add MF… 为当前语言变量增加隶属度函数;
Add custom MF… 为当前语言变量增加定制的隶属度函数;
Remove current MF 删除当前的隶属度函数;
Remove all MFS 删除当前语言变量的所有隶属度函数;
Undo 恢复当前最近的改变。
·View菜单项包括:
Edit FIS properties… 调用FIS编辑器;
Edit rules… 调用规则编辑器;
View rules… 调用规则观察器;
View surface… 调用曲面观察器。
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