模糊控制算法C程序.doc

#include <stdio.h>
#include"math.h"
#define PMAX    100   
#define PMIN    -100  
#define DMAX    100    
#define DMIN    -100          
#define FMAX    100       /*语言值的满幅值*/
int PFF[4]={0,12,24,48};
/*输入量D语言值特征点*/
int DFF[4]={0,16,32,64};
/*输出量U语言值特征点*/
int UFF[7]={0,15,30,45,60,75,90};
/*采用了调整因子的规则表,大误差时偏重误差,小误差时偏重误差变化*/
/*a0=0.3,a1=0.55,a2=0.74,a3=0.89   */  
int rule[7][7]={
//误差变化率 -3,-2,-1, 0, 1, 2, 3     // 误差    
      {-6,-6,-6,-5,-5,-5,-4,},   //   -3  
      {-5,-4,-4,-3,-2,-2,-1,},   //   -2
      {-4,-3,-2,-1, 0, 1, 2,},   //   -1
      {-4,-3,-1, 0, 1, 3, 4,},   //    0
      {-2,-1, 0, 1, 2, 3, 4,},   //    1
      { 1, 2, 2, 3, 4, 4, 5,},   //    2
      { 4, 5, 5, 5, 6, 6, 6}};   //    3

/**********************************************************/
int   Fuzzy(int P,int D)   /*模糊运算引擎*/
{
int    U;           /*偏差,偏差微分以及输出值的精确量*/
unsigned int   PF[2],DF[2],UF[4];   /*偏差,偏差微分以及输出值的隶属度*/
int    Pn,Dn,Un[4];
long   temp1,temp2;      

/*隶属度的确定*/
/*根据PD的指定语言值获得有效隶属度*/
if(P>-PFF[3] && P<PFF[3])
{
    if(P<=-PFF[2])    
{
   Pn=-2;
   PF[0]=FMAX*((float)(-PFF[2]-P)/(PFF[3]-PFF[2]));
}
    else if(P<=-PFF[1])  
   {
    Pn=-1;
    PF[0]=FMAX*((float)(-PFF[1]-P)/(PFF[2]-PFF[1]));
   }
    else if(P<=PFF[0])  
   {
    Pn=0;
    PF[0]=FMAX*((float)(-PFF[0]-P)/(PFF[1]-PFF[0]));
   }
    else if(P<=PFF[1])  
   {
    Pn=1; PF[0]=FMAX*((float)(PFF[1]-P)/(PFF[1]-PFF[0]));
   }
    else if(P<=PFF[2])
   {
    Pn=2; PF[0]=FMAX*((float)(PFF[2]-P)/(PFF[2]-PFF[1]));
   }
    else if(P<=PFF[3])  
   {
    Pn=3; PF[0]=FMAX*((float)(PFF[3]-P)/(PFF[3]-PFF[2]));
   }                 
    }
else if(P<=-PFF[3])  
   {
    Pn=-2;   PF[0]=FMAX;
   }
else if(P>=PFF[3])  
   {
    Pn=3;   PF[0]=0;
   }
PF[1]=FMAX-PF[0];  
if(D>-DFF[3] && D<DFF[3])
{
    if(D<=-DFF[2])    
{
   Dn=-2;DF[0]=FMAX*((float)(-DFF[2]-D)/(DFF[3]-DFF[2]));
}
    else if(D<=-DFF[1])  
   {
    Dn=-1;
    DF[0]=FMAX*((float)(-DFF[1]-D)/(DFF[2]-DFF[1]));
   }
    else if(D<=DFF[0])  
   {
    Dn=0;
    DF[0]=FMAX*((float)(-DFF[0]-D)/(DFF[1]-DFF[0]));
   }
    else if(D<=DFF[1])  
   {
    Dn=1;
    DF[0]=FMAX*((float)(DFF[1]-D)/(DFF[1]-DFF[0]));
   }
    else if(D<=DFF[2])  
   {
    Dn=2; DF[0]=FMAX*((float)(DFF[2]-D)/(DFF[2]-DFF[1]));
   }
    else if(D<=DFF[3])  
   {
    Dn=3; DF[0]=FMAX*((float)(DFF[3]-D)/(DFF[3]-DFF[2]));
   }  
    }
else if(D<=-DFF[3])  
   {
    Dn=-2;
    DF[0]=FMAX;
   }
else if(D>=DFF[3])  
   {
   Dn=3;
   DF[0]=0;
   }
DF[1]=FMAX-DF[0];
/*使用误差范围优化后的规则表rule[7][7]*/
/*输出值使用13个隶属函数,中心值由UFF[7]指定*/
/*一般都是四个规则有效*/
Un[0]=rule[Pn-1+3][Dn-1+3];
Un[1]=rule[Pn+3][Dn-1+3];
Un[2]=rule[Pn-1+3][Dn+3];  
Un[3]=rule[Pn+3][Dn+3];
if(PF[0]<=DF[0])
   UF[0]=PF[0];
else
   UF[0]=DF[0];
if(PF[1]<=DF[0])
   UF[1]=PF[1];
else
   UF[1]=DF[0];
if(PF[0]<=DF[1])
   UF[2]=PF[0];
else
   UF[2]=DF[1];
if(PF[1]<=DF[1])
   UF[3]=PF[1];
else
   UF[3]=DF[1];
/*同隶属函数输出语言值求大*/

if(Un[0]==Un[1])
{
   if(UF[0]>UF[1])
    UF[1]=0;
   else
    UF[0]=0;
}
if(Un[0]==Un[2])
{
   if(UF[0]>UF[2])
    UF[2]=0;
   else
    UF[0]=0;
}
if(Un[0]==Un[3])
{
   if(UF[0]>UF[3])
    UF[3]=0;
   else
    UF[0]=0;
}
if(Un[1]==Un[2])
{
   if(UF[1]>UF[2])
    UF[2]=0;
   else
    UF[1]=0;
}
if(Un[1]==Un[3])
{
   if(UF[1]>UF[3])
    UF[3]=0;
   else
    UF[1]=0;
}
if(Un[2]==Un[3])
{
   if(UF[2]>UF[3])
    UF[3]=0;
   else
    UF[2]=0;
}

/*重心法反模糊*/
/*Un[]原值为输出隶属函数标号，转换为隶属函数值*/
if(Un[0]>=0)
   Un[0]=UFF[Un[0]];
else
   Un[0]=-UFF[-Un[0]];
if(Un[1]>=0)
   Un[1]=UFF[Un[1]];
else
   Un[1]=-UFF[-Un[1]];
if(Un[2]>=0)
   Un[2]=UFF[Un[2]];
else
   Un[2]=-UFF[-Un[2]];
if(Un[3]>=0)
   Un[3]=UFF[Un[3]];
else
   Un[3]=-UFF[-Un[3]];

temp1=UF[0]*Un[0]+UF[1]*Un[1]+UF[2]*Un[2]+UF[3]*Un[3]; //因为选定隶属函数为三角形，且对称，故可以证明中心在中间的特征点上（横坐标）。
temp2=UF[0]+UF[1]+UF[2]+UF[3];
U=temp1/temp2;
return U; //最后的输出
}

void main()
{
int a=0,e,ec;
/*int nowpoint,p1,p2=1;
FILE *in,*out;
in=fopen("in.txt","r");
out=fopen("out.txt","w");*/
//while(!feof(in))
while(1)
{

   //fscanf(in,"%d",&nowpoint);
   //p1=nowpoint;
   //e=0-nowpoint;
   //ec= p1-p2;
   printf("请输入e:");
   scanf("%d",&e);
        printf("请输入ec:");
   scanf("%d",&ec);
   a=Fuzzy(e,ec);
   //fprintf(out,"%d   ",a);
   //printf("%d:   ",p1);
        printf("e: %d     ec: %d    ",e,ec);
   printf("a: %d   \n",a);
   //p2=p1;
}
//fclose(in);
//fclose(out);
}