模糊控制與應用

1、模糊控制與應用第1頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四一、模糊的概念123第2頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四一、模糊的概念語言上的模糊大、小、多、少、快、慢無精確的數學描述更接近生活，易于理解第3頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四二、模糊語言1. 模糊語言的集合描述2. 語義和詞組3. 語言算子4. 模糊語言值5. 模糊語句第4頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四二、模糊語言含有模糊概念的語言稱為“模糊語言”。模糊語言和其他語言一樣，都是一種“符號系統(tǒng)”，用“文字”作為符號來表示主、客觀世界的各種事物、思維

2、、行為和判斷、決策等。在一種語言中，它所采用的字和義具有對應關系，這種對應關系也就是所謂的“語義”。Zadeh 首先從語義角度對自然語言進行描述，給出了一個模糊集合描述的語言系統(tǒng)。第5頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四二、模糊語言2.1.模糊語言的集合描述語言：自然語言（特點：Fuzzy 性，充滿表現力）形式語言低級語言： 匯編語言高級語言： BASIC, C 語言等（特點：嚴謹，靈活性差）單詞：單詞是語言構成的基本要素，也是表達概念的不可再分解的最小單位。用a,b,c,表示。例：牛，馬，長，短，快，慢等第6頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四二、模糊

3、語言2.2.語義和詞組（1）語義對于一個給定的論域 E，與 E 相關的一類單詞就構成了一個集合 S。語義是通過 S 到 E 的對應關系 R 來表達， R 通常是一個模糊關系。第7頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四二、模糊語言對于任意一個固定的單詞 a S 和論域 E 上的元素 e，語義記作：R(a, e)= R(a, e)= A(e) 式中A 表示的是論域 E 上的一個模糊子集，它與 a 對應。A=“e 是 a ”第8頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四二、模糊語言設R：S E0 ,1，其隸屬函數R (a, e) 表示屬于集合S 的單詞 a 和屬于論域

4、 E上元素 e 之間關系的程度。第9頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四二、模糊語言例如：A = 日最高氣溫是高溫。設論域 E 為夏天的氣溫，單詞 a 為“高溫”，元素 e 為“日最高氣溫”，則有：第10頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四二、模糊語言（2）詞組例：白馬=白馬 非金屬=金屬c歐亞=歐亞第11頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四二、模糊語言2.3.語言算子語言算子是指語言系統(tǒng)中的一類前綴詞，通常加在一個詞組或者單詞的前面，用來調整常一個詞的詞義，添加了前綴的單詞或詞組將被變換成另一個含有新詞義的詞。這些前綴如有“非?！薄?/p>

5、“大致”、“比較”、極其”、“十分”、“略微”、“偏向”等。第12頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四二、模糊語言根據這些語言算子的功能不同，經常使用的有如下幾類：1、語氣算子2、模糊化算子3、判定化算子第13頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四二、模糊語言2.3.1.語氣算子語氣算子用來表達語言中對某一個單詞或詞組的確定性程度的。分為兩類： 強化算子 淡化算子 如“很”、“極”、“非?！薄ⅰ笆帧?、“特別”等用來加強語氣的稱之為“強化算子”，亦稱“集中化算子”；又如“比較”、“微”、“稍許”、“有點”、“略”等用來減弱語氣的稱之為“淡化算子”，亦稱“松

6、散化算子”。第14頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四二、模糊語言語氣算子的運算規(guī)則施加語氣算子的集合表示被定義為： 當1時，H成為強化算子； 當=6,m=6,L=7第53頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四三、模糊控制器的設計3.4.2.量化因子和比例因子誤差量化因子Ke:Ke = n / xe誤差變化率量化因子Kec:Kec = m / xec輸出控制量比例因子Ku:Ku = yu / L第54頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四三、模糊控制器的設計3.4.3.量化因子及比例因子的選擇方法Ke: Ke大，上升速率大，但易震蕩Kec

7、:Kec大，反應遲鈍；Kec小，反應快，但易超調Ku:Ku類似于常規(guī)系統(tǒng)的比例增益第55頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四三、模糊控制器的設計3.5.模糊控制算法的實現3.5.1.模糊控制算法與查詢表一般二維模糊控制器控制規(guī)則描述if E=Ai and EC=Bj then U=Cij(i=1,2,n;j=1,2,m)Ai,Bj,Cij是定義在誤差、誤差變化和控制量論域X,Y,Z上的模糊集。模糊關系矩陣R:R=ijAi x Bj x Cij 第56頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四三、模糊控制器的設計3.5.2.模糊控制表的離線計算法離線R陣和控制表計算步驟1.R陣求取2.計算機編程第57頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四三、模糊控制器的設計3.5.3.模糊控制表的查表實現據所得E及EC，查表求出控制量第58頁，共60頁，2022年，5月20日，6點52分，星期四三、模糊控制器的設計3.6.采樣周期的選擇應滿足香農上限