帮我写一个有pid模糊控制和BP神经网络的的基于MATLAB的恒温控制系统并显示图像变化的代码

时间: 2024-03-10 18:47:24 浏览: 19
以下是一个基于MATLAB的恒温控制系统的代码,其中包含PID模糊控制和BP神经网络: ``` % 恒温控制系统 clear all; close all; clc; % 设置初始参数 T = 30; % 目标温度 T0 = 20; % 初始温度 Kp = 10; % 比例系数 Ki = 0.1; % 积分系数 Kd = 1; % 微分系数 sim_time = 100; % 仿真时间 dt = 0.1; % 仿真时间步长 % 设置PID模糊控制器 pid_fuzzy = readfis('pid_fuzzy.fis'); % 设置BP神经网络 x = 0:dt:sim_time; y = sin(x) + 0.2*randn(size(x)); % 模拟温度传感器的噪声 train_x = x(1:round(length(x)*0.8)); train_y = y(1:round(length(y)*0.8)); test_x = x(round(length(x)*0.8)+1:end); test_y = y(round(length(y)*0.8)+1:end); net = fitnet(10); % 设置10个神经元的BP神经网络 net.trainParam.epochs = 1000; % 设置训练次数 net = train(net, train_x, train_y); % 训练BP神经网络 % 运行恒温控制系统 T_now = T0; err = 0; err_sum = 0; err_last = 0; pid_out = 0; T_hist = zeros(1, round(sim_time/dt)); for t=1:round(sim_time/dt) % 计算PID模糊控制器的输出 err = T - T_now; err_sum = err_sum + err; err_rate = (err - err_last) / dt; pid_out = evalfis([err err_sum err_rate], pid_fuzzy); err_last = err; % 计算BP神经网络的输出 net_out = net(x(t)); % 计算控制信号并更新温度 u = pid_out + net_out; T_now = T_now + (Kp*u + Ki*err_sum + Kd*err_rate)*dt; % 记录温度变化 T_hist(t) = T_now; end % 显示温度变化图像 figure; plot(x, y, 'b', x, T_hist, 'r'); legend('实际温度', '目标温度'); xlabel('时间'); ylabel('温度'); title('恒温控制系统'); ``` 其中,`pid_fuzzy.fis`是一个已经训练好的PID模糊控制器的模糊推理系统文件,可以使用Fuzzy Logic Toolbox来生成。在代码中,我们使用`readfis`函数来读取该文件并生成PID模糊控制器。 BP神经网络的训练使用了MATLAB自带的`fitnet`函数,可以设置神经元个数、训练次数等参数。在代码中,我们使用了80%的数据来训练BP神经网络,剩余的20%用于测试。 最后,我们使用`plot`函数将实际温度和目标温度的变化显示在同一张图中。

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