在单片机上和模糊逻辑检测室性早博

文章摘要：在数字单片机上实现模糊控制一般采用三种方式：强度转移方式、直接查表方式和公式计算方式。直接查表方式通过事先的离线计算，得到一张模糊控制表，将控制表存放在计算机机内存中；控制过程中，根据输入变量查找表中对应的控制量。在一般的控制应用中，这种方法速度最快。但本系统中输入变量较多(5个)，模糊控制表维数高，存储、查表均不方便。强度转移方式是按模糊控制的极大-极小法进行推理。每个输入参数映射为多个隶属度，每组输入会激活多条规则，可能对应不同的结果。用取小的原则计算各组合对应规则的输出强度，然后按最大隶属度原则得出对应于各结论的可信度。这样，对于每一个输入，都可得出与各结论相对应的输出强度，称为输出隶属

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在数字单片机上实现模糊控制一般采用三种方式：强度转移方式、直接查表方式和公式计算方式。直接查表方式通过事先的离线计算，得到一张模糊控制表，将控制表存放在计算机机内存中；控制过程中，根据输入变量查找表中对应的控制量。在一般的控制应用中，这种方法速度最快。但本系统中输入变量较多(5个)，模糊控制表维数高，存储、查表均不方便。强度转移方式是按模糊控制的极大-极小法进行推理。每个输入参数映射为多个隶属度，每组输入会激活多条规则，可能对应不同的结果。用取小的原则计算各组合对应规则的输出强度，然后按最大隶属度原则得出对应于各结论的可信度。这样，对于每一个输入，都可得出与各结论相对应的输出强度，称为输出隶属度，取输出强度最大的那个隶属度作为输出。实验结果表明，这种方法对本系统最为合适。

2 强度转移法在单片机8051上的实现

2.1 隶属度函数的存放

由于数字单片机只能存储和处理数字信息，且单片机的内存容量有限，如果要对系统输入输出论域的所有隶属函数的连续曲线进行存储，是根本不可能的。对于三角形隶属函数，采用三点法，存储三角形的三个顶点；对于两边的半梯形，也存储腰和顶的三点。隶属度函数存放在ROM中，如表2所示（仅列出RR，其余类推）。

表2 隶属度函数存放示意图

地 址	隶属度函数			模糊值	模糊变量
1C00H	0.0	0.8	1.0	S	RR
1C03H	0.8	1.0	1.4	M
1C06H	1.0	1.4	2.5	L
1C09H	1.4	2.5	3.0	XL

2.2 输入模糊化

提取的特片参数是精确值，将它们与隶属函数进行比较组合，求出相应的模糊输入量。隶属度范围为0～1，在8位机上可表示为00H～FFH。对本系统而言，每个精确输入值最多只对应两个模糊输入量大于零，其余的模糊输入量则为零。例如：假设RR=1.1，从表2可知它落在中（M）和大（L）两个区间上，因此对于中（M）和大（L）的隶属度为：

μm(1.1)=(1.4-11.1)/(1.4-1.0)×FFH=BFH

μl(1.1)=(1.1-1.0)/(1.4-1.0)×FFH=3FH

在RAM中开辟一块区域，存放各模糊输入量，如表3所示。

表3 模糊输入量存放示意图

地 址	隶属度	模糊值	模糊变量
D0H	00H	S	RR
D1H	BFH	M
D2H	3FH	L
D3H	00H	XL

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