模糊逻辑控制及其应用

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1、模糊逻辑控制及其应用（选修）上海交通大学谢康林2003-2004学年第1学期9/20/20211教学内容一、绪论二、模糊逻辑及其理论基础三、模糊逻辑控制工作原理四、模糊逻辑控制器五、模糊逻辑控制系统设计六、数字单片机模糊逻辑控制技术的应用七、模糊逻辑控制软件开发工具八、模糊逻辑控制集成电路和模糊计算机2教学时数及参考书目36学时教学参考书：1.“模糊逻辑控制技术及其应用”窦振中编著北京航空航天大学出版社2.补充材料3第一章绪论第一章绪论4第一章绪论第一章绪论1-1模糊逻辑的发展1-2模糊逻辑与计算机1-3模糊逻辑与人工

2、智能1-4模糊逻辑技术中的几个问题5模糊逻辑的起源1-1模糊逻辑的发展一、模糊逻辑的起源模糊逻辑------FuzzyLogic的中文译意。模糊概念、模糊现象到处存在。6经典二值逻辑-----经典二值（布尔）逻辑：在经典二值（布尔）逻辑体系中：所有的分类都被假定为有明确的边界；（突变）任一被讨论的对象，要么属于这一类，要么不属于这一类；一个命题不是真即是假，不存在亦真亦假或非真非伪的情况。（确定）7模糊逻辑-----糊逻模辑：对二值逻辑的扩充。关键的概念是渐变的隶属关系。一个集合可以有部分属于它的元素；（渐变）一个命题

3、可能亦此亦彼，存在着部分真部分伪。（不完全确定）8模糊逻辑模糊逻辑是通过模仿人的思维方式来表示和分析不确定、不精确信息的方法和工具。模糊逻辑本身并不模糊，它并不是“模糊的”逻辑，而是用来对“模糊”（现象、事件）进行处理，以达到消除模糊的逻辑。9常规集合模糊逻辑的数学基础：通过模糊集合来工作的。-----常规集合：集合中的对象关系被严格划分为0或1，不存在介于两者之间的对象。（1---完全属于这个集合；0---完全不属于这个集合。）10模糊集合-----模糊集合：允许在一个集合部分隶属。对象在模糊集合中的隶属度:可为从0

4、-1之间的任何值。即可以从“不隶属”到“隶属”逐步过渡。11模糊逻辑技术的发展二、模糊逻辑技术的发展和现状1960年柏克莱加州大学电子工程系扎德（L.A.Zadeh）教授，提出“模糊”的概念。1965年发表关于模糊集合理论的论文。1966年马里诺斯（P.N.Marinos）发表关于模糊逻辑的研究报告。以后，扎德（L.A.Zadeh）又提出关于模糊语言变量的概念。1974年扎德（L.A.Zadeh）进行有关模糊逻辑推理的研究。12欧洲七十年代欧洲进行模糊逻辑在工业控制方面的应用研究：实现了第一个试验性的蒸汽机控制；热交换

5、器模糊逻辑控制试验；转炉炼钢模糊逻辑控制试验；温度模糊逻辑控制；十字路口交通控制；污、废水处理等。13日本八十年代日本情况：列车的运行和停车模糊逻辑控制，节能11—14%（1983）；汽车速度模糊逻辑控制（加速平滑、上下坡稳定）（1985）；港口集装箱起重机的小车行走和卷扬机的运行控制（1986）；家电模糊逻辑控制（电饭煲、洗衣机、微波炉、空调、电冰箱等）（1988--）。14中国中国：在模糊理论和应用方面的研究起步较慢，但发展较快：1976年起步；1979年模糊控制器的研究；1980年模糊控制器的算法研究；1981年

6、模糊语言和模糊文法的研究；15中国1982年磨床研磨表面光洁度模糊控制、开关式液压位置伺服系统模糊控制研究；1984年提出语义推理的自学习方法；1986年单片微机比例因子模糊逻辑控制器；1987年我国第一台模糊逻辑推理机；16中国1990年起：工业控制模糊逻辑控制器：玻璃窑炉、水泥回转窑、PVC树脂聚合过程、功率因数补偿等。自然科学基金重大项目：“模糊信息处理与机器智能”，“模糊逻辑控制计算机系统”等。17中国目前模糊逻辑控制技术在工业控制、家电领域有很好发展；开展模糊信息处理方面的基础研究和理论研究；开发专用模糊控制

7、电路和模糊推理芯片等。18模糊逻辑与计算机1-2模糊逻辑与计算机一．电脑和人脑电脑扩大并延伸了人脑的功能，但两者存在重大差别：工作方法智能性语言可靠性19工作方法1.工作方法：传统的冯·诺依曼计算机：连续串行的微观工作方式；人脑：串并行的工作方式。20智能性2.智能性：计算机的人工智能：建立在对精确符号系统的数据处理上。人脑的自然智能：接受的信号具有某种不确定性。用统计方法处理（具有模糊性）。21语言3.语言：计算机：使用的是精确形式化的数学语言或程序语言；人脑：可以使用具有模糊性或歧义性的自然语言。22可靠性4.可靠

8、性：计算机：计算具有高精度的特点。但对事物整体把握的可靠性不如人脑。人脑：低精度条件下完成非常复杂的任务，达到相当高的可靠性。23模糊逻辑**模糊逻辑的发展与计算机的发展密切相关，互为促进。**计算机不能代替人脑，但可模仿人脑，延伸人脑功能。24两种思维模式二．电脑思维和人脑思维思维模式有两种：1.精确的理性的分析模式：与读、写、