智能控制技術(shù)第三章作業(yè)

1、3-1模糊邏輯控制器由哪幾局部組成？各完成什么功能？答：模糊控制系統(tǒng)的主要部件是模糊化過(guò)程、知識(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)和規(guī)那么庫(kù)、推理決策和精確化計(jì)算。1、模糊化過(guò)程模糊化過(guò)程主要完成：測(cè)量輸入變量的值，并將數(shù)字表示形式的輸入量轉(zhuǎn)化為通常用語(yǔ) 言值表示的某一限定碼的序數(shù)。2、知識(shí)庫(kù)知識(shí)庫(kù)包括數(shù)據(jù)庫(kù)和規(guī)那么庫(kù)。1、數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)提供必要的定義，包含了語(yǔ)言控制規(guī)那么論域的離散化、量化和正規(guī)化以與輸入空間的分區(qū)、隸屬度函數(shù)的定義等。2、規(guī)那么庫(kù)規(guī)那么庫(kù)根據(jù)控制目的和控制策略給出了一套由語(yǔ)言變量描述的并由專家或自學(xué)習(xí)產(chǎn)生的控制規(guī)那么的集合。它包括：過(guò)程狀態(tài)輸入變量和控制輸出變量的選擇，模糊控制系統(tǒng)的建立。3、推理決策

2、邏輯推理決策邏輯是利用知識(shí)庫(kù)的信息模擬人類的推理決策過(guò)程，給出適合的控制量。它是模糊控制的核心。4、精確化過(guò)程在推理得到的模糊集合中取一個(gè)能最正確代表這個(gè)模糊推理結(jié)果可能性的精確值的過(guò) 程稱為精確化過(guò)程。模糊控制器采用數(shù)字計(jì)算機(jī)。它具有三個(gè)重要功能：1 把系統(tǒng)的偏差從數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模糊量模糊化過(guò)程、數(shù)據(jù)庫(kù)兩塊；2 對(duì)模糊量由給定的規(guī)那么進(jìn)行模糊推理規(guī)那么庫(kù)、推理決策完成；3 把推理結(jié)果的模糊輸出量轉(zhuǎn)化為實(shí)際系統(tǒng)能夠承受的精確數(shù)字量或模擬量精確化 接口。3-2模糊邏輯控制器常規(guī)設(shè)計(jì)的步驟怎樣？應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？ 答：常規(guī)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)步驟如下：1、確定模糊控制器的輸入、輸出變量2、確定各輸入、輸出變

3、量的變化圍、量化等級(jí)和量化因子3、在各輸入和輸出語(yǔ)言變量的量化域定義模糊子集。4、模糊控制規(guī)那么確實(shí)定5、求模糊控制表C 0.3 0.81 23-3由極大極小推理法得到輸出模糊集為: 法計(jì)算出此推理結(jié)果的精確值z(mì)。重心法重心法是取模糊隸屬度函數(shù)的曲線與橫坐標(biāo)圍城面積的重心為模糊推理最終輸出值。v v(v)dv連續(xù)：Vvo v(v)dvVmvk vM)離散：k 1v0mv(vk)k 1采用離散重心法:mVk v(Vk)v k 1v0mv(Vk)k 1離散：0.3(1)0.8( 2)1( 3)0.5( 4)0.1( 5)0.3 0.8 1 0.5 0.10.3(1)0.8( 2)1( 3)0.5(

4、 4)0.1( 5)2.7=-2.74073-5設(shè)在論域e誤差 4, 2,0,2,4和控制電壓u 0,2,4,6,8上定義的模糊子集的隸u模糊控制規(guī)那么規(guī)那么1：如果誤差e為ZE,貝U u為ZE;規(guī)那么2：如果誤差e為PS,那么u為NS試應(yīng)用瑪達(dá)尼推理法計(jì)算當(dāng)輸入誤差e 0.6時(shí)，輸出電壓u ?精確化計(jì)算采用重心法回憶：削頂推理法整個(gè)推理過(guò)程其幾何意義是分別在不同規(guī)那么中用各自推理嵌件的總隸屬度去切割本推理規(guī) 那么中后件的隸屬度函數(shù)以得到輸出結(jié)果。這種推理方法步驟是1、在推理前件中選取各個(gè)條件中最不適配的隸屬度隸屬度最小的值，也就是從推理嵌件 到后件削頂進(jìn)行“與運(yùn)算；2、對(duì)所有規(guī)那么的結(jié)論部選

5、取最大適配度的隸屬度隸屬度最大的值，也就是從對(duì)所有結(jié)論 進(jìn)行“并運(yùn)算。例2-15對(duì)于二輸入二規(guī)那么的推理過(guò)程解:根據(jù)輸入和輸出變量的個(gè)數(shù)，所需規(guī)那么的最大數(shù)目。 由于規(guī)那么1：如果誤差e為ZE,貝U u為ZE;規(guī)那么2：如果誤差e為PS,那么u為NS控制規(guī)那么表E負(fù)大NB負(fù)小NS零ZE正小PS正大PBUZENS解：1) 模糊化過(guò)程當(dāng)輸入誤差e為0.6 ,看圖 1, e 0.6，正小,0.625;零 20.375(e, e),(2,0),(0,1)e 2 0e101當(dāng)e 0.6時(shí)0.7e(e, e),(0,0),(0, 2)e 2 0市當(dāng)e 0.6時(shí)e 0.32) 模糊邏輯推理根據(jù)模糊控制規(guī)那么:規(guī)那么1：如果誤差e為ZE,貝U u為ZE;規(guī)那么2：如果誤差e為PS,那么u為NS對(duì)應(yīng)規(guī)那么庫(kù)對(duì)應(yīng)規(guī)那么1:誤差e為ZE的隸屬度是0.7，那么u為ZE的隸屬度 0.7對(duì)應(yīng)規(guī)那么2 :誤差e為PS的隸屬度是0.3，那么u為NS的隸屬度 0.33) 精確化計(jì)算：重心法輸出的閥門(mén)流量U為u (u)uduuu (u)duu°.61u du 0 22.60.3udu0.634u 2 a26 udu2.624.60.7jdu3.46 u 64.6(p