资源描述：
《智能控制04-模糊控制器设计过程》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、上次课内容回顾模糊关系及模糊推理IfA1,andB1,ThenC1；IfA2,andB2,ThenC2......IfAn,andBn,ThenCn已知A*,B*,求C*练习２已知语言变量x，y，z。x的论域为{1,2,3}，定义有两个语言值：“大”＝{0,0.5,1};“小”={1,0.5,0}。y的论域为{10,20,30,40,50}，语言值为：“高”={0,0,0,0.5,1};“中”={0,0.5,1,0.5,0};“低”={1,0.5,0,0,0}。z的论域为{0.1,0.2,0.3}，语言值为：“长”={0,0.5,1}；“短”={1,0.5,0}则1）试求规则：如果
2、x是“大”并且y是“高”那么z是“长”；如果x是“小”并且y是“中”那么z是“短”。所蕴涵的x，y，z之间的模糊关系R。2）假设在某时刻，x是“略小”={0.7,0.25,0}，y是“略高”={0,0,0.3,0.7,1},试根据R通过Mamdani法模糊推理求出此时输出z的语言取值。练习２已知语言变量x，y，z。x的论域为{1,2,3}，定义有两个语言值：“大”＝{0,0.5,1};“小”={1,0.5,0}。y的论域为{10,20,30,40,50}，语言值为：“高”={0,0,0,0.5,1};“中”={0,0.5,1,0.5,0};“低”={1,0.5,0,0,0}。z的论
3、域为{0.1,0.2,0.3}，语言值为：“长”={0,0.5,1}；“短”={1,0.5,0}则1）试求规则：如果x是“大”并且y是“高”那么z是“长”；如果x是“小”并且y是“中”那么z是“短”。所蕴涵的x，y，z之间的模糊关系R。2）假设在某时刻，x是“略小”={0.7,0.25,0}，y是“略高”={0,0,0.3,0.7,1},试根据R通过Mamdani法模糊推理求出此时输出z的语言取值。第三章模糊控制3.1模糊控制的工作原理将人类专家对特定对象的控制经验，运用模糊集理论进行量化，转化为可数学实现的控制器，从而实现对被控对象的控制。人类专家的控制经验是如何转化为数字控制器
4、的？人类对热水器水温的调节控制思想：如果水温偏高，就把燃气阀关小；如果水温偏低，就把燃气阀开大。3.1模糊控制的工作原理输入e输出u规则库RD/A电磁阀A/D期望值＋－eu模糊值模糊值精确值精确值模糊化去模糊化热水器水温模糊控制系统结构模糊推理温度传感器热水器3.2模糊控制器的结构和设计模糊控制器的基本结构通常由四个部分组成：模糊化接口规则库模糊推理清晰化接口3.2.1模糊化接口3.2模糊控制器的结构和设计模糊化就是通过在控制器的输入、输出论域上定义语言变量，来将精确的输入、输出值转换为模糊的语言值。1)语言变量的确定定义模糊控制器的输入、输出语言变量。通常取系统的误差值e和误差变
5、化率ec为模糊控制器的两个输入，控制量u为系统输出E,EC,U3.2模糊控制器的结构和设计2)语言变量论域的设计在模糊控制器的设计中，通常就把语言变量的论域定义为有限整数的离散论域。例如，E的论域定义为{-m,-m+1,…,-1,0,1,…,m-1,m}；EC的论域定义为{-n,-n+1,…,-1,0,1,…,n-1,n}；U的论域定义为{-l,-l+1,…,-1,0,1,…,l-1,l}。如何实现实际的连续域到有限整数离散域的转换？通过引入量化因子ke、kec和比例因子ku来实现kekecd/dt模糊控制器ku期望值y＋－eecEECUu假设在实际中，误差的连续取值范围是e=[e
6、L,eH]，eL表示低限值，eH表示高限值。则：同理，假如误差变化率的连续取值范围是ec=[ecL,ecH]，控制量的连续取值范围是u=[uL,uH]，则量化因子kec和比例因子ku可分别确定如下：3.2模糊控制器的结构和设计<>代表取整运算。模糊控制器的输出U可以通过下式转换为实际的输出值u：3.2模糊控制器的结构和设计3)定义各语言变量的语言值例如，可将E、EC和U的划分为{“正大（PB）”，“正中(PM)”，“正小（PS）”，“零（ZO）”，“负小（NS）”，“负中（NM）”，“负大（NB）”}七档。档级多，规则细致;但规则多、复杂，编制程序困难，占用的内存较多；档级少，规则
7、少，规则实现方便;但过少的规则会使控制作用变粗而达不到预期的效果。因此在选择模糊状态时要兼顾简单性和控制效果。3.2模糊控制器的结构和设计4)定义各语言值的隶属函数隶属函数的类型正态分布型（高斯基函数）其中，ai为函数的中心值，bi为函数的宽度。假设与{PB，PM，PS，ZO，NS，NM，NB}对应的高斯基函数的中心值分别为{6，4，2，0，-2，-4，-6}，宽度均为2。隶属函数的形状和分布如图所示。3.2模糊控制器的结构和设计三角型梯型3.2模糊控制器的结构和设计
