单片机 模糊控制 算法 c语言

1 #include "reg52.h"

2 //------------------------------------------------------------------------------------

3 // 定义差距输入常量

4 #define GAP_ZERO 0x00

5 #define GAP_VSMALL 0x01

6 #define GAP_SMALL 0x02

7 #define GAP_MEDIUM 0x03

8 #define GAP_BIG 0x04

9 // 定义控制输出常量

10 #define TURN_ZERO 0x80

11 #define TURN_VSMALL 0x81

12 #define TURN_SMALL 0x82

13 #define TURN_MEDIUM 0x83

14 #define TURN_BIG 0x84

15 //-------------定义常量----------------------------------------------------------------

16 #define MU_MAX 0XFF //模糊度的最大值为0XFF代表面1

17 #define RULE_TOT 10 //规则数个数

18 #define MF_TOT 5 //成员函数的个数

19 #define IO_NUM 0x07

20 #define LABEL_NUM 0x70

21 #define DEFAULT_VALUE 0x00

22 //----------------定义数据库-----------------------------------------------------------

23 unsigned char code output_memf[MF_TOT]={0, 15, 35, 60, 102};// OUTPUT TURNING NUMBER:

24 // ZERO, VSMALL, SMALL, MEDIUM, BIG

25 // 输入功能函数以点斜式方式存储. 第一维成员函数标号第二维是点斜式数据

26 unsigned char code input_memf[MF_TOT][4]={ //距离功能函数

27 { 0x00, 0x00, 0x00, 0x0d }, // VSLOW

28 { 0x00, 0x0d, 0x14, 0x0d }, // SLOW

29 { 0x1e, 0x0d, 0x32, 0x0d }, // MEDIUM

30 { 0x3C, 0x0d, 0x50, 0x0d }, // FAST

31 { 0x50, 0x09, 0x6e, 0x00 } // VFAST

32 };

33 //-----------定义模糊系统规则-----------------------------------------------------------

34 unsigned char code rules[RULE_TOT]={

35 // if... then...

36 GAP_ZERO,TURN_ZERO,

37 GAP_VSMALL,TURN_VSMALL,

38 GAP_SMALL,TURN_SMALL,

39 GAP_MEDIUM,TURN_MEDIUM,

40 GAP_BIG,TURN_BIG

41 };

42 //-----------定义各变量-----------------------------------------------------------------

43 unsigned char outputs[MF_TOT],fuzzy_out; //模糊输出mu值

44 //-----------子程序函数头申明-----------------------------------------------------------

45 void fuzzy_engine(uchar);

46 uchar compute_memval(uchar,uchar);

47 void defuzzify(void);

48 /***************************************************************************************************************/

49 uchar compute_memval(uchar input,uchar label)

50 {

51 int data temp;

52 if (input < input_memf[label][0])

53 { // 如果输入不在曲线下u值为0

54 return 0;

55 }

56 else

57 {

58 if (input < input_memf[label][2])

59 {

60 temp=input; // 用点斜式计算mu

61 temp-=input_memf[label][0];

62 if (!input_memf[label][1])

63 {

64 temp=MU_MAX;

65 }

66 else

67 {

68 temp*=input_memf[label][1];

69 }

70 if (temp < 0x100)

71 { // 如果结果不超过1

72 return temp; // 返回计算结果

73 }

74 else

75 {

76 return MU_MAX; // 确保mu值在范围内

77 }

78 }

79 else

80 { // 输入落在第二条斜线上

81 temp=input; // 用点斜式方法计算 mu

82 temp-=input_memf[label][2];

83 temp*=input_memf[label][3];

84 temp=MU_MAX-temp;

85 if (temp < 0)

86 { // 确保结果不小于0

87 return 0;

88 }

89 else

90 {

91 return temp; // mu为正 – 返回结果

92 }

93 }

94 }

95 return 0;

96 }

97 /*******************************************************************************

98 Function: defuzzify

99 Description: 计算模糊输出的重心并调用函数把它

100 转换成可被系统使用的输出量

101 Parameters: 无.

102 Returns: 无.

103 Side Effects: outputs[][] 数组被清零.

104 *******************************************************************************/

105 void defuzzify(void)

106 {

107 unsigned long numerator, denominator;

108 unsigned char j;

109 numerator=0; // 恢复总数值

110 denominator=0;

111 for (j=0; j

112 { // 计算总和值

113 numerator+=(outputs[j]*output_memf[j]);

114 denominator+=outputs[j];

115 outputs[j]=0; // 清零输出作为参考使用

116 if (denominator)

117 { // 确保分母是0的情况不发生

118 fuzzy_out=numerator/denominator; // 确定 COG

119 }