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關於模糊控制演算法

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由於專案需要,需要模糊控制演算法,之前此類知識為0,經過半個多月的研究,終於有的小進展。開始想從強大的網際網路上搜點c程式碼來研究下,結果搜遍所有搜尋引擎都搜不到,以下本人從修改的模糊控制程式碼,經過自己修改後可在vc6.0,執行!輸入e表示輸出誤差,ec表示誤差變化率,經過測試具有很好的控制效果,對於非線性系統和數學模型難以建立的系統來說有更好的控制效果!現將其公開供大家學習研究!

#include <stdio.h>
#include"math.h" 
#define PMAX    100    
#define PMIN    -100   
#define DMAX 100 #define DMIN -100 #define FMAX 100 /*語言值的滿幅值*/ int PFF[4]={0,12,24,48}; /*輸入量D語言值特徵點*/ int DFF[4]={0,16,32,64}; /*輸出量U語言值特徵點*/ int UFF[7]={0,15,30,45,60,75,90}; /*採用了調整因子的規則表,大誤差時偏重誤差,小誤差時偏重誤差變化*/ /*a0=0.3,a1=0.55,a2=0.74,a3=0.89 */ int rule[7][7]={ //誤差變化率 -3,-2,-1, 0, 1, 2, 3 // 誤差
{-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(int P,int D) /*模糊運算引擎*/ { int U; /*偏差,偏差微分以及輸出值的精確量*/ unsigned int PF[2],DF[2],UF[4]; /*偏差,偏差微分以及輸出值的隸屬度*/ int Pn,Dn,Un[4]; long temp1,temp2; /*隸屬度的確定*/ /*根據PD的指定語言值獲得有效隸屬度*/ if(P>-PFF[3] && P<PFF[3]) { if(P<=-PFF[2]) { Pn=-2; PF[0]=FMAX*((float)(-PFF[2]-P)/(PFF[3]-PFF[2])); } else if(P<=-PFF[1]) { Pn=-1; PF[0]=FMAX*((float)(-PFF[1]-P)/(PFF[2]-PFF[1])); } else if(P<=PFF[0]) { Pn=0; PF[0]=FMAX*((float)(-PFF[0]-P)/(PFF[1]-PFF[0])); } else if(P<=PFF[1]) { Pn=1; PF[0]=FMAX*((float)(PFF[1]-P)/(PFF[1]-PFF[0])); } else if(P<=PFF[2]) { Pn=2; PF[0]=FMAX*((float)(PFF[2]-P)/(PFF[2]-PFF[1])); } else if(P<=PFF[3]) { Pn=3; PF[0]=FMAX*((float)(PFF[3]-P)/(PFF[3]-PFF[2])); } } else if(P<=-PFF[3]) { Pn=-2; PF[0]=FMAX; } else if(P>=PFF[3]) { Pn=3; PF[0]=0; } PF[1]=FMAX-PF[0]; if(D>-DFF[3] && D<DFF[3]) { if(D<=-DFF[2]) { Dn=-2;DF[0]=FMAX*((float)(-DFF[2]-D)/(DFF[3]-DFF[2])); } else if(D<=-DFF[1]) { Dn=-1; DF[0]=FMAX*((float)(-DFF[1]-D)/(DFF[2]-DFF[1])); } else if(D<=DFF[0]) { Dn=0; DF[0]=FMAX*((float)(-DFF[0]-D)/(DFF[1]-DFF[0])); } else if(D<=DFF[1]) { Dn=1; DF[0]=FMAX*((float)(DFF[1]-D)/(DFF[1]-DFF[0])); } else if(D<=DFF[2]) { Dn=2; DF[0]=FMAX*((float)(DFF[2]-D)/(DFF[2]-DFF[1])); } else if(D<=DFF[3]) { Dn=3; DF[0]=FMAX*((float)(DFF[3]-D)/(DFF[3]-DFF[2])); } } else if(D<=-DFF[3]) { Dn=-2; DF[0]=FMAX; } else if(D>=DFF[3]) { Dn=3; DF[0]=0; } DF[1]=FMAX-DF[0]; /*使用誤差範圍優化後的規則表rule[7][7]*/ /*輸出值使用13個隸屬函式,中心值由UFF[7]指定*/ /*一般都是四個規則有效*/ 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]; /*同隸屬函式輸出語言值求大*/ 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[]原值為輸出隸屬函式標號,轉換為隸屬函式值*/ 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; return U; } void main() { int a=0,e,ec; /*int nowpoint,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("請輸入e:"); scanf("%d",&e); printf("請輸入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); }