智能控制技術課件五

第五講模糊控制系統設計本次課程主要講下面幾個內容模糊控制系統的組成和工作過程模糊控制器的一般設計方法模糊化因子精確化方法模糊控制規(guī)則及控制規(guī)則表的建立模糊控制表的建立方法

模糊控制系統基本結構在控制系統模糊化過程模糊化就是輸入值匹配成語言值的過程。同時輸人值對于相應語言變量語言值的隸屬度也被確定。輸入值x可以和語言值C相匹配，也可以和語言值D相匹配。相應于C模糊集的隸屬度是μc(x)，相應于D模糊集的隸屬度是μd（x)。相應于A，B，E模湖集的隸屑度均為零，即μa(x)＝μb(x)＝μe(x)＝0知識庫數據庫論域離散化輸入輸出空間劃分模糊子集隸屬度函數規(guī)則庫輸入輸出變量的選擇模糊控制規(guī)則的建立精確化1最大隸屬度法： 在所有規(guī)則推理結果的模糊集合中，隸屬度最大的元素做為輸出。2加權平均法：當上面的式子里的k取隸屬函數時，就轉化為

重心法模糊控制器的設計量化因子誤差和它的實際變化范圍分別記為e和{－l，l}，稱{－l，l}為語言變量－誤差的基本論域。語言變量－模糊誤差記為e。它的語言變量值可以取[正很大，正中等，正小，零，負小，負中等，負很大]。

e的論域為[－n，……－1，0，1，……+n]例e＝（－50，50），X＝[－4，－3，－2，－1，0，1，2，3，4]比如e1＝27，e2＝33，把它們量化誤差變化率和它的實際變化范圍分別記為de和{－d，d}，稱{－d，d}為語言變量－誤差變化率的基本論域。語言變量－模糊誤差變化率記為de。它的語言變量值可以取[正很大，正中等，正小，零，負小，負中等，負很大]。

de的論域為[－n，……－1，0，1，……+n]量化因子語言變量論論域上的模模糊集一般來說，，在模糊糊控制中，，取n＝6，5，4等數值。那么相應的的論域有[-6,-5,……-1,0,1,…….5,6][-5,……-1,0,1,…….5][-4,……-1,0,1,…….4]等。語言變量值值有PB（正大）、、PM（中大）、、PS（正?。?、、ZE（零）、NS(負小)、NM（負中）、、NB（負大）等等。將論域、模模糊集用表表來表示如如下－6－5－4－3－2－10123456PB00000000000.30.81PM0000000000.810.80PSZENSNMNP10.80.30000000000精確化控制和它的的實際變化化范圍分別別記為u和{－h(huán)，h}，稱{－h(huán)，h}為語言變量量－誤差變變化率的基基本論域。。語言變量－－模糊控制制記為u。它的語言言變量值可可以取[正很大，正正中等，正小，零，，負小，負負中等，負負很大]。u的論域為[－n，……－1，0，1，……+n]比例因子比如，U＝（－100，100），Z＝[-7,-6,…….-1,0,1,………6,7]u＝－4那么把它精確確化有設有集合A={PB,PM,PS,ZE,NS,NM,NB}<==>A={a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7}B={PB,PM,PS,ZE,NS,NM,NB}<==>B={b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7}C={PB,PM,PS,ZE,NS,NM,NB}<==>C={c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7}建立控制表對應規(guī)則ife＝Aandde＝Bthenu＝C有模糊關系R＝A×B×C于是模糊關系系R輸入A1＝[0,0,…0,1,0…,0]iB1＝[0,0,…0,1,0,…,0]j那么，輸出C1＝A1×B1○R上面是對應于于一條模糊控控制規(guī)則的情情況，如果有有n條規(guī)則的話，在用加權平均均法求得控制制輸出，填入入到控制表中中得相應位置置。將輸入A1和B1的各個元素用用1遍歷，就得到到完整的控制制表?；拘湍：乜刂破髟O計誤差的物理論論域e*＝{-50,50}誤差的模糊論論域e＝[-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4]誤差變化率的的物理論域de*＝{-150,150}誤差變化率的的模糊論域de＝[-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4]控制的物理論論域u*＝{-64,64}控制的模糊論論域u＝[-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4]量化因子ke＝4/50,kde=4/150,ku=64/4誤差e的賦值表－4－3－2－101234PB00000000.351PS000000.410.40ZE0000.210.2000NS00.410.400000NB10.350000000誤差變化率de的賦值表－4－3－2－101234PB00000000.351PS000000.410.40ZE0000.210.2000NS00.410.400000NB10.350000000控制u的賦值表－4－3－2－101234PB00000000.351PS000000.410.40ZE0000.210.2000NS00.410.400000NB10.350000000控制規(guī)則Ife=NBandde=PBthenu=PBIfe=NBandde=PSthenu=PBIfe=NBandde=ZEthenu=PBIfe=NBandde=NSthenu=PBIfe=NBandde=NBthenu=PBIfe=NSandde=ZEthenu=PSIfe=NSandde=PSthenu=ZEIfe=NSandde=PBthenu=NSIfe=ZEandde=ZEthenu=ZEIfe=ZEandde=PSthenu=NSIfe=ZEandde=PBthenu=NB控制規(guī)則表NBNSZEPSPBNBPBPBPBPSNBNSPBPSPSZENBZEPBPSZENSNBPSPBZENSNSNBPBPBNSNBNBNBuede模糊量化設e*=7,ed*=27.把它們映射到到下面的論域域中（－4，－3，－2，－1，0，1