智能控制结课报告

《智能控制结课报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、智能控制1对于模糊控制（fuzzy）的认识和体会模糊控制作为给合传统的基于规则的专家系统、模糊集理论和控制理论的成果何诞生,使其与基于被控过程数学模型的传统控制理论有很人的区别。在模糊控制屮，并不是像传统控制那样需要对被控过程进行定量的数学建模，而是试图通过从能成功控制被控过程的领域专家那里获取知识，即专家行为和经验，当被控过程午分复杂甚全“病态”吋，建立被控过程的数学校型或者不可能,或者碍要高昂的代价。此时模糊控制就显得具冇吸引力和实用性。由于人类专家的行为是实现模糊控制的基础，因此，必须川-•种容易且有效的方式來表达人类专家的知识。IF-THEN规则格式是这种专家控

2、制知识最和适的表式方式之一，即1F“条件”THEN“结果”，这种表示方式冇两个显著的特征:它们是定性的而不是定量的;它们是一种局部知识，这种知识将局部的“条件”•局部的“结果”联系起来，前者可用模糊子集表示，而后者需要模糊蕴涵或模糊关系來表达。然而，当用计算机实现时，这种规则最终需具有数位形式，隶属两数和近似推理为数值表示集合模糊蕴涵提供了-•种有利工具。一个实际的模糊控制系统实现吋需要解决三个问题:知识表示、推理策略和知识获取。知识表示是指如何将语言规则用数值方式表示出来;推理策略是指如何根据当前输入“条件”生一个合理的“结果”：知识的获取解决如何获得一组恰当的规则。

3、由于领域专家提供的知识常常是定性的，包含某种不确定性。因此，知识的表示和推理必须是模糊的或近似的，近似推理理论正是为满足这种需耍而提出的。近似推理科看做是根据一些不精确的条件推导出个精确结论的过程，许多学者对模糊表示、近似推理进行了人量的研究，在近似推理算法中，最厂泛使用的是关系矩阵模型，它基于L.A.Zadeh的合成推理规则首次由Mamdani采用，由于规则可被解释成逻辑意义I：的蕴涵关系，因此人最的蕴涵算子已被提出并应用于实际中山此可见。模糊控制是以模糊集合沦、模糊语言变量及校糊逻辑推理为基础的一种计算机控制，从线性控制与非线性控制的角度分类，模糊井制是一种非线性控

4、制。从控制器智能性看，模糊控制属智能能控制的范畴，而且它已成为日前实现智能控制的一种重要而又有效的形式。尤其是模糊制和神经网络、预测控制、遗传算法和混沌理论等新学科的相结合，正在显示出其巨大的应用潜力。模糊控制器的棊木结构包括以下四部分1.模糊化模糊化的作用是将输入的精确量转换成模糊化量，其中输入成份包括外界的参考输入、系统的输出或状态等。模糊化的具体过程如下：首先对这此输入进行处理，以变成模糊控制器要求的输入从。然麻将上述己经处理过的输入最进行尺度变换，使其变换到各白的论域范围。在将已经变换到论域范的输入最进行模糊处理，使原先梢确的输入带变成模糊量，并用相应的模糊集合

5、来表。2.知识库知识库包含了具体应用领域中的知识和要求的控制忖标。它通常由数据库和模糊控制规则库两部分组成：1•数据库主要包括各种语言变最的隶属函数，尺度变换I大I子以及模糊空间的分级数等。2.规则库包括了用模糊语言变量表示的-•系列控制规则。它们反映了控制专家的经验和知识。3•模糊推理模糊推理是模糊控制器的核心，它具有模拟人的基于模糊概念的推理能力。该推理过程是基于模糊逻辑中的蕴含关系及推理规则来进行的。4.清晰化洁晰化的作川是将模糊推理得到的控制量（模糊量）变换为实际川丁•控制的清晰量，它包含以下两部分内容节(1)将模糊的控制量经清晰化变换，变成表示在论域范围的清晰

6、量(2)经尺度变换将表示在论域范围的清晰量变成实际的控制量。2模糊控制的仿真控制①在MATLAB命令窗口中输入"shank"o便可打升如下图所示的模型窗口。②在MATLAB左下角的"Start*"菜单选项，用鼠标双击模糊逻斩系统(FuzzyLogic).T具箱的FISEditorViewer项，打开模糊推理系统编辑器(FIsEditor)③利川FISEditor编辑器的Edit/Addinput菜单，添加条输入语言变量，并将两个输入语言变量和个输出语言变量的名称分别定义为:level;rate;valveo具屮，level代表水位；raw代表水位变化率:valve代表阀

7、门。模糊推理系统tank编辑器的图形界如上图窗口所示④利用FISEditor编辑器中的Edit/McmbcrshipFunctions菜单命令，打开隶属函数编辑器(MembershipFunctionsEditor),将输入语言变从level的取值范围和显示范Ifl(DisplayRang)均设置为[-1,l]o隶属函数的类型(Type)设定为高斯型函数(gaussmf),而所包含的三条曲线的名称(Name)和参数(Params)([宽度中心点])分别设置为high,[0.3,-1]；okay,[0.30]；low,[0.31Jo其中，h