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《基于粗糙集理论的模糊控制器的研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、哈尔滨工业大学硕士学位论文摘要模糊控制系统中的多变量使系统设计变得十分复杂,也导致了规则总数随着输入个数的增加,成几何级数“爆炸”,因此对一个复杂系统,研究在精度允许的范围内,能够自动提取模糊控制规则、压缩规则维数和规则数目的新型理论和算法是有必要的。本文在研究过程中,引入了粗糙集理论这一人工智能的新成果,利用粗糙集理论在知识和规则约简中的作用,对模糊控制规则和控制器进行精简。论文主要分为三部分:第一部分首先引入了知识与分类、知识表达及“上、下近似”等粗糙集基本概念,讨论了基于粗糙集理论的一般性分类、约简算法和度量方法,提出了基于粗糙集理论的规则
2、约简算法。第二部分主要着眼于粗糙集理论在模糊控制规则提取中的应用。根据实际数据特点和应用需要,提出了属性离散、规则一致化处理等方法,并应用粗糙集理论和算法,从原始数据中提取模糊控制规则。第三部分研究了粗糙集理论在模糊控制器约简中的应用。首先分析了粗糙集和模糊控制的相关特点及相互结合的可行性。然后通过模糊一神经理论方法训练得到隶属度函数,结合前两部分内容,对模糊控制器进行约简。并利用这一方法,仿真分析了液位控制系统这一具有非线性、多变量的被控对象,最后给出了这一控制过程的仿真结果。关键词模糊控制;粗糙集;约简:属性离散哈尔滨工业大学硕士学位论文Ab
3、stractMulti-variablesinfuzzysystemmakethesystemdesignscomplicatedandresultin"ruleexplosion"asthenumberofinputincreases.Therefore,foracomplexsystem,itisnecessarytocarryoutnewtheoryandalgorithmwhichcanautomaticabstractfuzzycontrolrulesaswellasreduceruledimensionsandlevelsineach
4、dimensionwithinatolerantprecision.RoughSets(R.S),whichisanewachievementinArtificialIntelligence,wasintroducedinthisthesis.ByusingtheR.Stheoryinknowledgeandrules'reduction,thefuzzycontrolrulesandfuzzycontrollersweresimplified.Themaincontentlistsasfollows:Thefirstpartintroduced
5、themainconceptsofR.S,including"knowledgeandclassification","knowledgeexpression"and"upper,lowerapproximation”,etc.Thenormalalgorithmsuchasclassification,reductionandanalyseswerealsodiscussed.ThealgorithmofrulereductionbasedonR.Swasproposedaswell.Thesecondpartfocusedontheappli
6、cationofR.Sinthefuzzycontrolrules'abstracton.Accordingtotherequirementoftheactualdataandsituation,thealgorithmofattributedomaincodingandrulesconsistentwereproposed.CombinedwiththeR.Stheory,fuzzycontrolruleswereabstractedfromtheinitialdata.Thethirdpartfocusedontheapplicationof
7、theR.Stothereductionofthefuzzycontroller.Firstly,thecharacteroftheroughsetsandfuzzycontroltheorywereanalyzed,thepossibilityofthecombinationofthetwotheorieswerealsodiscussed.Secondly,bytheANFIStraining,themembershipfunctionsweregot.Lastly,combinedwiththeformatknowledge,theredu
8、ctionoftheFuzzycontrollercouldberealized.Attheendofthethesis,amulti-