MATLAB移动机器人的模糊控制设计仿真(4)
1.3.2 SIMULINK工具箱
交互式的模型输入与仿真环境SIMULINK工具箱是MATLAB软件的扩展[3],主要用于动态系统的仿真。它的win-dows中提供了建立系统模型所需的大部分类型方块。用户只需用鼠标器选择所需模块在模型窗口上“画出”模型(双击任何模块,即可打开该功能块来完成参数的设定),然后用鼠标器将它们连接起来,就可以构成一个系统的框图描述,亦即得出系统的SIMULINK描述。
建立起系统模型后,用户可通过选择仿真菜单(Simulation Menu),设置仿真控制参数,启动仿真过程,然后通过输出Scope(示波器)观察系统的仿真结果。在仿真结束时还会自动发出一声鸣叫,提示用户仿真过程已经完成。
1.3.3 MATLAB在模糊控制仿真中的应用
模糊控制通过模糊逻辑和近似推理方法[13],让计算机把人的经验形式化、模型化,根据所取得的语言控制规则进行模糊推理,给出模糊输出判决,并将其转化为精确量,作为馈送到被控对象(或过程)的控制作用。经过多年的实践,模糊控制器已逐渐形成了一种规范形式。模糊控制表是模糊控制算法在计算机中的表达方式,它是根据系统的输入输出个数、隶属函数及控制规则等决定的。目的是把人工操作控制过程表达成计算机能够接受,并便于计算的形式。
总之，如何利用MATLAB在SIMULINK工具箱中构造模糊控制系结构框图，并进行仿真研究。它与传统的C语言相比大大缩减了编程工作量,且形象直观,参数修改也很方便。我们既可修改被控对象,也可修改输入输出的量化论域、语言变量、隶属函数及控制规则等。若需要研究某一参数变化对系统响应的影响时,还可利用函数实现多条仿真曲线的拟合。
1.4 模糊控制的应用及发展方向
1.4.1模糊控制的应用
一.模糊控制在家电中的应用
模糊电子技术[6]是21世纪的核心技术，模糊家电是模糊控制技术的重要应用领域。所谓模糊家电，就是根据人的经验，在电脑或芯片的控制下实现可以模仿人的思文进行操作的家用电气。几种典型的模糊家电产品如下：
(1)模糊空调器
模糊空调器可以灵敏地调控室内的温度。日本研制了一种模糊空调器，利用红外线传感器识别房间信息（温度，人，大小，门开关等），快速调节室内的温度，调高了舒适感。
（2）模糊电视机
模糊电视机可以根据室内光线的强弱自动的调节电视机的亮度，根据人与电视机的距离自动的调整音量，同时能够自动的调节电视机的色度对比度和清晰度。
1990年3月份，日本的三洋公司研制并推出了一种采用模糊控制技术的彩色电视机，该电视机能够根据室内的亮度和观看距离，对电视机的对比度进行自动的调节，保证在各种条件下都能获得最佳的收看效果。
（3）模糊洗衣机
以我国生产的小天鹅模糊控制全自动洗衣机为例，它能够自动识别洗衣机的重量、质地、汚脏性质和程度，采用模糊控制技术来选择合理的水位，洗涤时间，水流程序等，其性质已达到国外同类产品的水平。
（4）模糊电动剃须刀
日本三洋、松下公司推出了模糊控制电动剃须刀，通过利用传感器分析胡须的生长情况和面部轮廓，自动调整刀片，并选择最佳的剃削速度。
（5）模糊微波炉
日本夏普公司生产的RE-SEI型微波炉，内部装有12个传感器，这些传感器能对食品的重量、高度、形状和温度等进行测量，并且利用这些信息自动选择化霜、再热、烧烤和对流4种工作方式，并自动决定处理时间。
二.模糊控制在机电行业中的应用[15]