模糊控制复合算法研究及其系统组态平台的实现

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1、中国科学技术大学硕士论文摘要模糊控制自诞生以来，已经在众多领域中得到了长足的发展和广泛的应用，但方便的可工程化应用的模糊控制系统开发软件却很少。本文设计开发了一种可组态的模糊控制系统设计软件，为快速开发模糊控制系统提供了比较好的软件平台。模糊控制系统组态软件包括两个部分：模糊控制系统设计平台和系统组态平台。系统设计平台具有良好的人机交互界面，提供了可图形化设计的隶属函数编辑器和操作方便的模糊规则编辑器，平台还提供了多种推理方法和模糊判决方法。另外本文还提出了模糊控制系统的优化设计方案，利用遗传算法全局寻优的优点，实现了对隶属函数和模糊规则的优化。系统组态平台提供了控制回路组

2、态和数据库组态功能，以组态的方式组建工业对象的控制回路和运行数据库。系统组态平台还提供了模糊控制算法库。本文从工程应用的角度出发对常用的模糊控制复合算法进行了改进，以提高系统的动态和静态品质，降低工程设计的难度，并将改进的模糊控制复合算法以算法模板的形式付诸实现，嵌入到模糊控制组态平台的算法库中。已经嵌入了模糊一PID复合控制、内并型和外并型的模糊．Smith控制和预测模糊控制等几种改进的模糊控制复合算法。论文是作者对模糊控制算法、遗传算法和组态软件在理论、应用和工程实现方面所做研究的系统总结。全文分为七章。在第一章介绍了模糊控制及其开发软件的发展现状和作者的主要工作。第二

3、章阐述了模糊控制的理论基础，着重介绍了对模糊控制复合算法的研究。第三章介绍了用遗传算法对模糊控制器隶属函数和模糊规则进行优化的理论研究和软件实现。第四章、第五章系统地阐述了模糊控制系统组态平台的功能、设计及实现方法。第六章介绍了模糊控制实验系统及控制算法的测试过程及测试结果，并作了分析对比。第七章对软件开发过程进行总结，提出了软件进一步完善和扩展的内容。关键词：模糊控制，遗传算法，复合控制算法，图形化设计，隶属函数编辑器，规则编辑器，组态，PID，Smith预估器，预测模糊控制11中国科学技术大学硕士论文ABSTRACTSincethefuzzycontrolcomesou

4、t，ithasbeenwelldevelopedandwideappliedindifferentareas．Butitisnotat【chedtothefuzzy-controlsystemsoftware．Thepaperdevelopsfuzzycontrolsystemsoftwarethatcanbeconfiguredtosupplyasoftwareplatforminwhichyoucandevelopafuzzy-controlsystemquickly．Thefuzzycontrlolsystemconfiguresoftwareincludestwop

5、ansthatarefuzzycontrolsystemdesignplatformandsystemconfigureplatform．ThesystemdesignplatformhasgoodHumanandMachineInterface．itsuppliesgraphic-designededitorformembershipfunctionandeasilymamipulagededitorforfuzzyrules．Italsosuppliesmanyreasoningmethodsandfuzzyjudgementmethod．Inadditon，thepa

6、perputsforwardanoptimizingschemeoffuzzycontrolsystem，whichtakestheadvantageofthegeneticalgorithmtOgetthebestmembershipfunctionandfuzzyrules．Inthesystemconfigureplatform，youcanconfigurecontrolloopanddatabaseforindustrialprocess．Italsosuppliesanalgorithmlibrary，whichincludessomefuzzycompound

7、controlalgorithms．Thepaperimprovesthecompoundalgorithmsaboutfuzzycontrolintheviewofengineering,whichmakethesystembeeasilydesigned，andhavebetterdynamicprorertiesandsteady·stateaccuracy．Nowthealgorithmslibraryforconfigurationplatformhasfuzzy—PID，fuzzy-Smithbyinn