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標題: 陀螺儀模糊控制2維三角形算法程序源碼 [打印本頁]
作者: 666lihua    時間: 2018-4-5 20:31
標題: 陀螺儀模糊控制2維三角形算法程序源碼
互相交流

模糊控制2維三角形算法如下:
  1. #include "Fuzzy.h"
  2. //二維模糊控制系統
  3. //輸入方向偏差與陀螺儀Y軸數據，控制輸出方向P

  5. float  Angle_E[3]  = {5,10,15};   //角度偏差
  6. float  Gyro_E[3] = {10,15,30};           //角速度數據
  7. float  Shell_P[3]  = {10,15,40};  //外層比例控制系數

  9. //由于所測數據均為單向數據，故規則表擬定為單向
  10. int rule[3][3]=
  11.         {
  12.           {2,1,0},
  13.           {1,1,0},
  14.           {0,0,0},
  15.         };

  17. float Fuzzy_Shell_P(float E_angle,float E_gyro);                        

  19. float Fuzzy_Shell_P(float E_angle,float E_gyro)
  20. {
  21.   float  angle_err=0,gyro_err=0;
  22.   int angle_N=0,gyro_N=0; //隸屬語言值
  23.   int  num=0;
  24.   float fuzzy_P=0;
  25.    //記錄隸屬函數的輸出值
  26.   float  Angle_Fzy[2] ={0.0,0.0};
  27.   float  Gyro_Fzy[2] ={0.0,0.0};

  29.   float  Shell_P_Fzy[3] ={0.0,0.0,0.0};
  30.   // /*----- 數據更新-----*/
  31.   // Shell_P[1]  = P_Direction_low;
  32.   // Shell_P[2]  = P_Direction_high;


  35.   //將數據取絕對值，數據的正負僅代表左右        
  36.         ABS_val(E_angle,angle_err);
  37.         ABS_val(E_gyro,gyro_err);

  39.   /*-----   Angle 隸屬函數描述-----*/
  40.         if(angle_err<Angle_E[0]) //1
  41.         {
  42.                 Angle_Fzy[0] =1.0;
  43.                 angle_N = 0;
  44.         }
  45.         else if(angle_err<Angle_E[1])  //2
  46.         {
  47.                 Angle_Fzy[0] = (Angle_E[1]-angle_err)/(Angle_E[1]-Angle_E[0]);
  48.                 angle_N = 0;
  49.         }
  50.         else if(angle_err<Angle_E[2])  //3
  51.         {
  52.                 Angle_Fzy[0] = (Angle_E[2]-angle_err)/(Angle_E[2]-Angle_E[1]);
  53.                 angle_N = 1;
  54.         }
  55.         else
  56.         {
  57.                 Angle_Fzy[0] =0;//4
  58.                 angle_N =1;
  59.         }
  60.         Angle_Fzy[1] = 1.0 - Angle_Fzy[0];//隸屬函數輸出值

  62.   /*----- Pre_dirr 變化隸屬函數描述-----*/
  63.    if(gyro_err<Gyro_E[0])//當陀螺儀Y軸數據小于40時，對應三角隸屬函數的隸屬度為1，方向量度模糊等級為0級
  64.         {
  65.                 Gyro_Fzy[0] =1;
  66.                 gyro_N = 0;
  67.         }
  68.         else if(gyro_err<Gyro_E[1])//當陀螺儀Y軸數據小于70時，對應三角隸屬函數的隸屬度根據公式得出，方向量度模糊等級為0級，此時為40三角形的右邊一半
  69.         {
  70.                 Gyro_Fzy[0] = (Gyro_E[1] - gyro_err)/(Gyro_E[1]-Gyro_E[0]);
  71.                 gyro_N = 0 ;
  72.         }
  73.         else if(gyro_err<Gyro_E[2])//當陀螺儀Y軸數據小于160時，對應三角隸屬函數的隸屬度根據公式得出，方向量度模糊等級為1級，此時為70三角形的左邊一半
  74.         {
  75.                 Gyro_Fzy[0] = (Gyro_E[2] - gyro_err)/(Gyro_E[2]-Gyro_E[1]);
  76.                 gyro_N = 1;
  77.         }
  78.         else                     //當陀螺儀Y軸數據大于160時，對應三角隸屬函數的隸屬度根據公式得出，方向量度模糊等級為1級，此時為70三角形的右邊一半
  79.         {
  80.                 Gyro_Fzy[0] =0.0;
  81.                 gyro_N = 1;
  82.         }
  83.         //一個數據在三角形隸屬度函數中對應著兩個相鄰三角形中的隸屬度，兩個隸屬度和為1
  84.         Gyro_Fzy[1] = 1.0 - Gyro_Fzy[0];

  86.         /*查詢模糊規則表*/
  87.         //查表的時候不單單查詢一個規則，而是向右向下拓展成一個規則正方形查詢
  88.         num =rule[gyro_N][angle_N];
  89.         Shell_P_Fzy[num] += Gyro_Fzy[0]*Angle_Fzy[0];

  91.         num =rule[gyro_N+1][angle_N];
  92.         Shell_P_Fzy[num] += Gyro_Fzy[1]*Angle_Fzy[0];

  94.         num =rule[gyro_N][angle_N+1];
  95.         Shell_P_Fzy[num] += Gyro_Fzy[0]*Angle_Fzy[1];

  97.         num =rule[gyro_N+1][angle_N+1];
  98.         Shell_P_Fzy[num] += Gyro_Fzy[1]*Angle_Fzy[1];

  100.         /*面積中心法解模糊*/
  101.         fuzzy_P=Shell_P_Fzy[0]*Shell_P[0]+Shell_P_Fzy[1]*Shell_P[1]+Shell_P_Fzy[2]*Shell_P[2];
  102.   return(fuzzy_P);
  103. }
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