基于无线智能信息处理的地铁站LED照明节能控制系统设计与开发(13)
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5 LED照明节控制系统监控终端软件设计
5.1 模糊控制算法
5.1.1 模糊控制算法简介
模糊概念用数学语言来说就是模糊集合。模糊集合的基本思想是把经典集合中的绝对隶属关系灵活化，用特征函数的语言来讲就是；元素对“集合”的隶属度不再是局限于取0或1，而是可以取从0到1的任一数值。
映射：在两个集合X、Y之间，如果有一个法则f，使得对X种的每个元素x，在Y中都有唯一元素y与之对应，则称f是X到Y的映射。
给定非空集合x与非空集合y．我们把记号
称做从X到Y的映射，所谓映射实质上是函数概念的推广，它的意思是指，对每个x∈X都存在着唯一确定的元素y＝f(x)∈Y与之对应。
模糊子集：设给定论域U和一个资格函数把U中间每个元素x和区间[0，1]中的一个数μA (x)结合起来。μA (x)表示x在A中的资格的等级。此处的A我们就说是U的一个模糊子集。此处的μA (x)相当于CA (x)，不过其取值不仅是0和1，而是扩展到[0，1]中的任一数值。一般也称模糊子集为模糊集，而经典集合是模糊集的特例。
隶属函数
设给定论域U，U在闭区间[0，1]中的任一映射μA
可确定U 的一个模糊子集A
μA (x)称为A的隶属函数，μA (xi)称为元素xi的隶属度。当μA (xi)＝1时，则xi完全属于模糊集集A，当μA (xi)＝0则xi完全不属于模糊集A。μA (xi)越接近于1，xi属于A的程度就越大。一般选择{PB,PM,PS,O,NS,NM,NB}来表示论域{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}。
5.1.2 模糊控制算法设计
普通关系只能描述元素之间关系的有无。现实世界存在着大量更为复杂的关系，元素间的关联不是简单的有和无，而是不同程序地存在。一般用模糊矩阵来表现模糊关系，具体步骤如下：
首先确定Xi 与Xj间的相关程度rij=μ(xi , xj)，然后建立模糊相似矩阵。在本文中，我们选取LED照明灯光照强度和电压作为输入，然后将他们归一到一个统一的量程下，然后模糊化，具体操作为1)将光照强度的量程0~10000lex线性化为0~100，电压0~24V归一为0~100，然后选定论域X={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}，确定量化因子ka=12/10000,kb=24/12,语言变量选择{PB,PM,PS,O,NS,NM,NB},然后将两张模糊状态表通过模糊规则 if LEX and VDD then U 决定模糊输出，得到总模糊关系R，如表6.1，最后通过模糊控制查询，输出模糊查询表，实现解模糊化。
表6.1 模糊查询表
L U V
PB PM PS O NS NM NB
PB PB PB PB PB PM O O
PM PB PB PB PM PS O NS
PS PM PM PM O O NS NS
O PM PM PS O NS NS NM