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1、实 验 一 基 于 MATLAB 的 模 糊 控 制 系 统 设 计1.1 实 验 内 容( 1) 基 于 MATLAB 图 形 模 糊 推 理 系 统 设 计 ， 小 费 模 糊 推 理 系 统 ；( 2) 飞 机 下 降 速 度 模 糊 推 理 系 统 设 计 ；( 3) 水 箱 液 位 模 糊 控 制 系 统 设 计 及 仿 真 运 行 。1.2 实 验 步 骤1 小 费 模 糊 推 理 系 统 设 计( 1) 在 MATLAB 的 命 令 窗 口 输 入 fuzzy 命 令 ， 打 开 模 糊 逻 辑 工 具 箱 的 图 形用 户 界 面 窗 口 ， 新 建 一 个 Madmdani 。

2、模 糊 推 理 系 统 。( 2) 增 加 一 个 输 入 变 量 ， 将 输 入 变 量 命 名 为 service、 food， 输 出 变 量 为 tip，这 样 建 立 了 一 个 两 输 入 单 输 出 模 糊 推 理 系 统 框 架 。( 3) 设 计 模 糊 化 模 块 ： 双 击 变 量 图 标 打 开 MembershipFgunctionEditor 窗 口 ，分 别 将 两 个 输 入 变 量 的 论 域 均 设 为 0,10,输 出 论 域 为 0,30。通 过 增 加 隶 属 度 函 数 来 进 行 模 糊 空 间 划 分 。输 入 变 量 service 划 分 为。

3、 三 个 模 糊 集 ： poor、 good 和 excellent， 隶 属 度 函 数均 为 高 斯 函 数 ， 参 数 分 别 为 1.50、 1,55和 1.510；输 入 变 量 food 划 分 为 两 个 模 糊 集 ： rancid 和 delicious， 隶 属 度 函 数 均 为 梯 形函 数 ， 参 数 分 别 为 0013和 791010；输 出 变 量 tip 划 分 为 三 个 模 糊 集 ： cheap、 average 和 generous， 隶 属 度 函 数 均为 三 角 形 函 数 ， 参 数 分 别 为 0 5 10 、 10 15 20 和 20 。

4、25 30 。( 4) 设 置 模 糊 规 则 ： 打 开 RuleEditor 窗 口 ， 通 过 选 择 添 加 三 条 模 糊 规 则 ： if(serviceispoor)or(foodisrancid)then(tipischeap) if(serviceisgood)then(tipisaverage) if(serviceisexcellent)or(foodisdelicious)then(tipisgenerous)三 条 规 则 的 权 重 均 为 1.( 5) 模 糊 推 理 参 数 均 使 用 默 认 值 ， 通 过 曲 面 观 察 器 ( SurfaceViewer)。

5、 查 看小 费 模 糊 推 理 的 输 入 输 出 关 系 曲 面 。 通 过 规 则 观 察 器 ( RuleViewer) 查 看 对 具 体输 入 的 模 糊 推 理 及 输 出 情 况 ， 输 入 各 种 不 同 的 数 据 ， 查 看 模 糊 推 理 情 况 及 输 出 数据 。 ( 6) 增 加 规 则 ， 查 看 曲 面 的 变 化 、 推 理 输 出 的 变 化 。2.飞 机 下 降 速 度 模 糊 推 理 系 统 设 计( 1) 打 开 模 糊 推 理 逻 辑 工 具 箱 的 图 形 用 户 界 面 ， 新 建 一 个 Sugeno 模 糊 推 理系 统 。( 2) 将 输 。

6、入 变 量 命 名 为 height， 输 出 变 量 为 speed， 这 是 一 个 SISO 模 糊 推理 系 统 。( 3) 设 计 模 糊 化 模 块 ： 分 别 将 输 入 变 量 的 论 域 设 为 0,10， 输 出 论 域 不 用 修改 。 模 糊 空 间 划 分 :输 入 变 量 height分 为 五 个 模 糊 集 ： mf1( 高 斯 函 数 0.5 0) 、 mf2( 函 数 0.7542.58 3.32 4.64) 、 mf3( 函 数 3.19 4.88 5.81 7.11)、 mf4( 函 数 6.3627.9 8.56 9.54)和 mf5( S 函 数 8。

7、.664 9.83) ;输 出 变 量 speed 分 为 五 个 与 输 入 模 糊 空 间 对 应 的 线 性 函 数 ： mf1(0.8 0.2)、mf2(4.6 -4.5) 、 mf3(10.3 -26)、 mf4 (16 -64)和 mf5(20 -100).( 4) 设 置 模 糊 规 则 ： 打 开 RuleEditor 窗 口 ， 通 过 选 择 添 加 五 条 模 糊 规 则 ： if( heightismf1) then(speedismf1) if( heightismf2) then(speedismf2) if( heightismf3) then(speedismf。

8、3) if( heightismf4) then(speedismf4) if( heightismf5) then(speedismf5)五 条 的 权 重 均 为 1.模 糊 推 理 参 数 均 使 用 默 认 值 ， 通 过 曲 面 观 察 器 ( SurfaceViewer) 查 看 飞 机降 落 速 度 模 糊 推 理 的 输 入 输 出 关 系 曲 面 。 通 过 规 则 观 察 器 ( RuleViewer) 查 看 对具 体 输 入 的 模 糊推 理 及 输 出 情 况 ， 输 入 各 种 不 同 的 数 据 ， 查 看 模 糊 推 理 情 况 及 输 出 数 据 。( 6) 。

9、修 改 规 则 、 隶 属 度 函 数 参 数 ， 查 看 曲 线 的 变 化 ， 修 改 参 数 使 输 入 输 出关 系 曲 线 拟 合 二 次 曲 线 更 好 。3 水 箱 液 位 模 糊 控 制 系 统 设 计 及 仿 真 运 行( 1) 打 开 模 糊 逻 辑 工 具 箱 的 图 形 用 户 界 面 窗 口 ， 新 建 一 个 Madmdani 模 糊推 理 系 统 。( 2) 增 加 一 个 输 入 变 量 ， 将 输 入 变 量 命 名 为 level、 rate， 输 出 变 量 为 valve，这 样 建 立 了 一 个 两 输 入 单 输 出 模 糊 推 理 系 统 ,保 。

10、存 为 tank().fis。( 3) 设 计 模 糊 化 模 块 ： 将 输 入 变 量 rate 的 论 域 设 为 -0.1,0.1,另 外 两 个 变 量采 用 论 域 -1,1。通 过 增 加 隶 属 度 函 数 来 进 行 模 糊 空 间 划 分 。输 入 变 量 level 划 分 为 三 个 模 糊 集 ： high、 okay 和 low， 隶 属 度 函 数 均 为 高斯 函 数 ， 参 数 分 别 为 0.3 -1、 0.3 0和 0.3 1；输 入 变 量 rate 划 分 为 三 个 模 糊 集 ： negative、 none 和 delicious， 隶 属 度 。

11、函 数均 为 高 斯 函 数 ， 参 数 分 别 为 0.03 -0.1、 0.03 0和 0.03 0.1；输 出 变 量 valve 划 分 为 五 个 模 糊 集 ： close_fast、 close_slow、 no_change、open_slow 和 open_fast， 隶 属 度 函 数 均 为 三 角 形 函 数 ， 参 数 分 别 为 -1 -0.9-0.8、 -0.6 -0.5 -0.4、 -0.1 0 0.1、 0.2 0.3 0.4和 0.8 0.9 1。( 4) 设 置 模 糊 规 则 ： 打 开 RuleEditor 窗 口 ， 通 过 选 择 添 加 三 条 。

12、模 糊 规 则 ： if(levelisokay)then(valveisno_change) if(levelislow)then(valveisopen_fast) if(levelishigh)then(valveisclose_fast) if(levelisokay)and(rateispositive)then(valveisclose_slow) if(levelisokay)and(rateisnegative)then(valveispoen_slow)五 条 的 权 重 均 为 1。( 5) 修 改 部 分 模 糊 推 理 参 数 ： And 采 用 乘 ( pord) 、。

13、 Or 采 用 概 率 或 ( probor) 、Implication 采 用 乘 ( pord) ， 其 余 均 由 默 认 值 ， 通 过 曲 面 观 察 器 ( SurfaceViewer)查 看 水 箱 液 位 模 糊 推 理 的 输 入 输 出 关 系 曲 面 。 通 过 规 则 观 察 器 ( RuleViewer)查 看 对 具 体 输 入 的 模 糊 推 理 及 输 出 情 况 ， 输 入 各 种 不 同 的 数 据 ， 查 看 模 糊 推 理情 况 及 输 出 数 据 。实 验 三 基 于 MATLAB 的 神 经 网 络 设 计3.1 实 验 内 容( 1) 利 用 MA。

14、TLAB 的 神 经 网 络 工 具 箱 设 计 感 知 器 实 现 线 性 两 分 类 ；( 2) 利 用 MATLAB 的 神 经 网 络 工 具 箱 编 程 设 计 前 馈 神 经 网 络 逼 近 平 方 函数 。3.2 实 验 步 骤1 感 知 器 实 现 线 性 分 类 设 计( 1) 问 题 描 述 ：已 知 二 维 平 面 上 的 六 个 样 本 点( 0,0) 、 ( 1,1) 、 ( 1,3) 、 ( 3,1) 、 ( 3,3) 、 ( 5,5) 。它 们 的 标 签 ( 目 标 值 ) 为 ： t=0 0 0 1 1 1编 程 设 计 感 知 器 ， 实 现 样 本 点 的。

15、 分 类 。( 2) 在 MATLAB 中 新 建 M 文 件 编 程 ： 建 立 变 量 保 存 六 个 样 本 的 二 维 输 入值 、 目 标 值 变 量 保 存 样 本 的 目 标 值 。( 3) 利 用 newp 建 立 一 个 两 输 入 单 输 出 的 感 知 器 。( 4) 利 用 六 个 训 练 样 本 训 练 感 知 器 。( 5) 显 示 建 立 的 感 知 器 分 类 面 ， 用 测 试 样 本 进 行 分 类 测 试 。参 考 程 序 如 下 ：p=011335;013135;t=000111;ptest=0134;3221;net=newp(minmax(p),1);netrt=train(net,p,t);iw1=net.IW1b1=net.b1epoch1=tr.epochperf1=tr.perfpause;plotpv(p,t);plotpc(net.iw1,net.b1);pause;t2=sim(net,ptest);lotpv(ptest,t2);plotpc(iw1,b1);。