模糊控制的优缺点-(自动保存的).docx

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1、1.模糊控制中模糊的含义模糊控制中的模糊其实就是不确定性。从属于该概念和不属于该概念之间没有明显的分界线。模糊的概念导致了模糊现象。2.模糊控制的定义模糊控制就是利用模糊数学知识模仿人脑的思维对模糊的现象进行识别和判断，给出精确的控制量，利用计算机予以实现的自动控制。3.模糊控制的基本思想模糊控制的基本思想：根据操作人员的操作经验，总结出一套完整的控制规则，根据系统当前的运行状态，经过模糊推理，模糊判断等运算求出控制量，实现对被控制对象的控制。4.模糊的控制的特点不完全依赖于纯粹的数学模型，依赖的是模糊规则。模糊规则是操作者经过大量的操作实践总结出来的一套完整的控制规则。模糊控

2、制的对象称为黑匣（由于不知道被控对象的内部结构、机理，无法用语言去描述其运动规律，无法去建立精确的数学模型）。但是模糊规则又是模糊数学模型。5 模糊控制的优缺点及需要解决的问题分析 5.1模糊控制的优点 (1)使用语言方便,可不需要过程的精确数学模型;(不需要精确的数学模型） (2)鲁棒性强,适于解决过程控制中的非线性、强耦合时变、滞后等问题;鲁棒性即系统的健壮性。(3)有较强的容错能力。具有适应受控对象动力学特征变化、环境特征变化和动行条件变化的能力; (4)操作人员易于通过人的自然语言进行人机界面联系,这些模糊条件语句容易加到过程的控制环节上。5.2模糊控制的缺点 (1)信

3、息简单的模糊处理将导致系统的控制精度降低和动态品质变差; (2)模糊控制的设计尚缺乏系统性,无法定义控制目标。 6.模糊数学模糊数学就是利用数学知识研究和解决模糊现象。在数学和模糊现象之间架起了一座桥梁。6.1模糊集合的概念每一个概念都有内涵和外延。内涵就是指概念的本质属性的集合。外延就是符合某种本质属性的全体对象的集合。模糊数学的基础就是模糊理论集。在模糊集合涉及到的论域U上，给定了一个映射A，A：U→[0，1]，，则称A为论域U上的模糊集合或者模糊子集；表示U中各个元素属于集合A的程度，称为元素属于模糊集合A的隶属函数。当是一个确定的时，称为元素对于模糊集合A的隶属度。F集

4、合引出的几个概念1）模糊数：支集，SuppA={

5、U，>0}称为SuppA为F集合A的支集。（supporter）。KerA={

6、U，=1}则称KerA为F集合A的核（kernel）。KerA的模糊集合A称为正规F集。SuppA和KerA都是属于经典集合。2）数与F集合A的数积从F集合的定义和表示方法来看，隶属函数是模糊集合的核心，F集合完全由隶属函数来描述。给出一个模糊集合，就要给出论域中各元素对于该模糊集合的隶属函数。隶属函数的主观随意性，正好反映了人的只能技巧，经验，理解等不同的智慧隶属函数的确定隶属函数是由人的主管意动性来控制，所以隶属函数的确定方法是多样性的，但是无论

7、用什么方法确定出来的隶属函数都应该反映出模糊概念或者事物的渐变性，稳定性和连续性。隶属函数应该是连续的、对称的。隶属函数在整体上都应该取成凸F集，单峰馒头型。隶属函数的确定方法：（所有的方法都离不开人类的主观意动和客观的实际经验）1.模糊统计法根据所提出的模糊概念对多人进行统计，提出与之对应的模糊集合A，确定不同元素隶属于某个模糊结合的隶属度。2.二元对比排序法在论域里的多个元素里，两两进行对比来确定某种特定意义下的顺序，据此决定出他们对于该隶属函数的大体形状。3.专家推理演绎直接给出该元素隶属于某个F集合的隶属度4.神经网络法利用神经网络的学习功能，将大量的测试数据输入到某个

8、神经网络器，自动生成一个隶属函数，再经过测试，学习来确定隶属函数的某些参数。常用的隶属函数（三角形，梯形，钟形，高斯型及Sigmoid)模糊集合的基本运算规则分配律A(BC)=（AB）（AC)A(BC)=（AB）（AC)结合律（AB）C=A(BC)A(BC)=(AB)C交换律AB=BAAB=BA吸收律（AB）A=A（AB）A=A经典集合中的互补律在模糊集合中不再成立模糊关系及其运算1.经典关系关系（relationship）是描述客观事物之间联系的数学模型。经典二元关系的表示：表格矩阵（布尔矩阵）二元关系矩阵R的构建1.将A按行拉直后转置成列矩阵，将B按行拉直。2.对和B进行无

9、约束条件的搭配组合运算B构成直积AB，即A中的列元素与B中的行元素进行搭配组合，构成一个新的二元关系矩阵2.模糊关系把F集合的一般关系和经典集合中的模糊关系统称为模糊关系，F关系。经典关系描述了元素之间关系的有和无，而模糊关系描述元素间的关联程度。模糊关系可以看作是经典关系的推广，它把经典关系元素之间关系的有无推广到了模糊关系元素之间的关联程度，当模糊关系元素之间的关联精确到了“有”和“无”，模糊关系也就变成了经典关系。模糊二元关系的三大要素：元素对隶属度方向性序对和隶属度是决定两个集合间模