MATLAB模糊系統(tǒng)設計

前言

MATLAB是Math Works公司推出的一套高性能的數(shù)值計算和可視化軟件，它集數(shù)學計算、圖形計算、語言設計和模糊邏輯等30多個工具箱于一體，具有極高的編程效率。一種語言之所以能如此迅速地普及，顯示出如此旺盛的生命力，是由于它有著不同于其他語言的特點，正如同F(xiàn)ORTRAN和c等高級語言使人們擺脫了需要直接對計算機硬件資源進行操作一樣，被稱作為第四代計算機語言的MAT[AB，利用其豐富的函數(shù)資源，使編程人員從繁瑣的程序代碼中解放出來。MATLAB語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富。MATLAB程序書寫形式自由，利用豐富的庫函數(shù)避開繁雜的子程序編程任務，壓縮了一切不必要的編程工作。由于庫函數(shù)都由本領域的專家編寫，用戶不必擔心函數(shù)的可靠性。在傳統(tǒng)的控制領域里，控制系統(tǒng)動態(tài)模式的精確與否是影響控制優(yōu)劣的最主要關鍵，系統(tǒng)動態(tài)的信息越詳細，則越能達到精確控制的目的。然而，對于復雜的系統(tǒng)，由于變量太多，往往難以正確地描述系統(tǒng)的動態(tài)，于是人們便利用各種方法來簡化系統(tǒng)動態(tài)，以達到控制的目的，但卻不盡理想。換言之，傳統(tǒng)的控制理論對于明確系統(tǒng)具有很強的控制能力，但對于過于復雜或難以精確描述的系統(tǒng)，則顯得無能為力了。因此便嘗試著以模糊數(shù)學來處理這些控制問題。

內容概要

本書主要針對MATLAB模糊系統(tǒng)設計由淺入深地論述了模糊系統(tǒng)的基本概念、基本原理、結構及其控制設計與應用等過程中，重點介紹了這些基礎理論結合MATLAB模糊邏輯工具的應用，并通過大量的實例來介紹MATLAB模糊邏輯工具的輔助設計功能，也對相關函數(shù)進行了相應的介紹。    本書內容理論清晰可靠，講解詳細，重點突出，內容新，覆蓋范圍廣，應用操作性強，可作為控制科學和技術類專業(yè)本科及研究生教材，也可供與此相關的科研人員和從事控制工程的技術人員參考。

書籍目錄

第1章  MATLAB簡介  1.1  MATLAB概述  1.2  MATLAB的操作    1.2.1  MATLAB語言特點    1.2.2  MATLAB的M文件介紹    1.2.3  MATLAB的使用命令    1.2.4  MATLAB的輸入與輸出函數(shù)  1.3  MATLAB的矩陣運算及應用舉例  1.4  MATLAB的向量運算  1.5  MATLAB的控制語句    1.5.1  循環(huán)語句    1.5.2  條件轉移語句  1.6  MATLAB的繪圖應用第2章  模糊系統(tǒng)的理論基礎  2.1  模糊系統(tǒng)的概述    2.1.1  模糊集    2.1.2  模糊規(guī)則    2.1.3  模糊推理系統(tǒng)    2.1.4  模糊系統(tǒng)的非線性逼近    2.1.5  模糊系統(tǒng)存在的問題  2.2  模糊系統(tǒng)的集合    2.2.1  經典集合及其特征函數(shù)    2.2.2  模糊集合及其隸屬度函數(shù)    2.2.3  模糊集合的基本運算應用  2.3  模糊關系的剖析    2.3.1  模糊關系方程組與布爾型模糊關系方程    2.3.2  模糊矩陣的冪運算及收斂性    2.3.3  “如果一則”推理關系　2.4  模糊擴展原理　2.5  凸模糊集合　2.6　模糊數(shù)第3章　MATLAB結構模糊優(yōu)化及系統(tǒng)設計　3.1　模糊優(yōu)化模型    3.1.1　模糊優(yōu)化設計的步驟    3.1.2　建立數(shù)學模型的基本原則    3.1.3　模糊優(yōu)化基本概念　3.2　模糊優(yōu)化的分類    3.2.1  對稱模糊優(yōu)化和非對稱模糊優(yōu)化    3.2.2　模糊遺傳算法    3.2.3　其他方法　3.3　單目標和多目標優(yōu)化設計    3.3.1  迭代法    3.3.2　權重最大一最小法    3.3.3　對稱多目標模糊優(yōu)化的求解    3.3.4  多目標模糊優(yōu)化的向量水平截集法　3.4　用圖形界面工具建立模糊系統(tǒng)    3.4.1　模糊推理系統(tǒng)編輯器    3.4.2　模糊規(guī)則編輯器    3.4.3　隸屬度函數(shù)編輯器    3.4.4　模糊推理輸入、輸出曲面視圖　3.5　用命令函數(shù)實現(xiàn)模糊邏輯系統(tǒng)    3.5.1　命令行函數(shù)使用示例    3.5.2　使用MATLAB命令創(chuàng)建和計算模糊系統(tǒng)    3.5.3  MATLAB的FIS結構和存儲　3.6　模糊邏輯工具箱應用    3.6.1  MATLAB工具箱附帶隸屬度函數(shù)應用示例    3.6.2　FTS系統(tǒng)相關操作    3.6.3　模型轉換及矩陣操作類函數(shù)    3.6.4  系統(tǒng)圖形顯示函數(shù)    3.6.5　模糊推理運算、計算類函數(shù)第4章　模糊控制器及控制系統(tǒng)的設計　4.1　模糊控制系統(tǒng)的組成部分　……第5章　MATLAB仿真的模糊控制系統(tǒng)設計第6章　C語言與模糊邏輯工具箱的接口應用第7章　MATLAB模糊邏輯系統(tǒng)設計及應用第8章　神經網絡在MATLAB模糊控制設計中的應用第9章　MATLAB模糊設計系統(tǒng)應用舉例第10章　模糊理論及模糊優(yōu)化的應用參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：高斯分布是概率統(tǒng)計中最為常用的函數(shù)，它在模糊邏輯中也具有非常重要的地位。在高斯分布曲線的基礎上構建了兩種常用的隸屬度函數(shù)：一種是簡單的高斯曲線函數(shù)gaussmf（圖2-9）；另一種是雙邊的兩條高斯曲線的組合gauss2mf（圖2-9）。鐘型隸屬度函數(shù)gbellmf（圖2-10）也具有相似的曲線圖形，它由三個參數(shù)確定，比高斯函數(shù)多一個參數(shù)，通過調節(jié)這個自由參數(shù)，可以很好地逼近那些非模糊集合。這三種曲線具有很好的光滑性，圖形沒有零點而且具有比較清晰的物理意義，因此它們是描述模糊集合最為常用的隸屬度函數(shù)。

圖書封面

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