设计一个在U=[ 1,1]上的模糊系统,使其以精度:=0.1一致地逼近函数g(z)=sin(z )十cos( )十sin(zr)cos(zn),并进行 MATLAB 仿真
时间: 2024-10-12 10:04:23 浏览: 27
Matlab模糊算法:13模糊神经网络在函数逼近中的应用.zip
设计一个模糊系统在区间 U = [1, 1] 上逼近函数 g(z) = sin(z) + cos(z) + sin(zr) * cos(zi),通常需要几个步骤:
1. **定义输入变量**:在这个例子中,有两个输入变量 z 和 (zr, zi),它们都位于 [1, 1] 区间内。
2. **选择模糊集和隶属函数**:对于每个输入,你需要选择合适的模糊集合(如梯形、三角形或高斯分布等)。比如,你可以将每个输入分为多个模糊集,例如5个或7个区段,以便达到0.1精度。
3. **设计模糊规则**:基于输入变量的隶属度,制定模糊规则描述如何组合输入影响输出。例如:“如果 z 属于[1,1]的第i个模糊集,且 (zr, zi) 属于[j,k]的模糊集,则输出属于某个特定的输出模糊集”。
4. **确定输出**:根据模糊规则和输入的模糊程度,计算输出对应的隶属度,并通过加权平均得到最终的输出。可以使用三角形模糊数的乘积和加法规则来实现这一点。
5. **MATLAB仿真**:
- 使用 MATLAB 的 Fuzzy Logic Toolbox 来创建模糊系统模型,包括定义模糊集合、模糊规则和模糊推理过程。
- 定义输入矩阵 `u` 和 `zr`,`zi`,并运行 `fimdfuzz` 函数生成模糊推理数据。
- 利用 `simulink` 创建图形用户界面或者编写脚本进行交互式模拟,观察系统性能。
- 为了验证精度,可以比较系统的输出与目标函数 g(z) 的值,看是否满足误差限制。
```matlab
% 创建模糊系统组件
uf = ufbuilder;
ruleblock(uf, 'input', {z, zr, zi}, 'output', 'OutputMembership');
ruleblock(uf, ...); % 根据需要添加更多规则
% 编译模糊系统
sys = compile(uf);
% 生成仿真数据
u = linspace(1, 1, 100);
[z, zr, zi] = meshgrid(u, u, u); % 或者其他合适的方式采样输入
data = sim(sys, struct('Input', {z(:), zr(:), zi(:)}));
% 输出结果分析
approx_g = data.Output; % 系统输出
error = abs(approx_g - g(z)); % 计算误差
plot(error);
```
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