描述PWL面结构,当输入输出函数局部峰值安排在不同区域时,会使得多线性区域和不同区域线性线趋于平稳。中断点()定义是在两个不同分段线性范围中过渡点。作为一种选择,相似PWL控制面能变换成单输出组函数局部值。在Fig.中描述了为了在控制面上获得分段线性区域,是需要更多组函数。附加组函数创造更多分段区域和中断点。LinearPWLcontrolsurfaceforanevenlyarrangedinputandoutputmembershipfunction------一个平坦安排输入输出关系线性控制面Outputsets------输出集Universeofdiscourse------通常谈话Inputsets------输入集Controlsurface------控制面Non-linearPWLcontrolsurfacewithpeaklocationsoftheinputmembe。在仿真中,DSRV应用了波动干扰,并使用MMS、SIFLC和两种类型CFLC(即Mamdani和Sugenoflc)来进行对比和评估。单输入模糊控制器.距离符号法典型FLC有两个控制输入:误差(e)和变化误差(),在table中描述了在二维空间相域(e,)中创造出规则表,规则表包括了在对角方向上有相同输出关系点,而且每个点在特殊对角线都有一个量,这个量正比于主要对角线距离,这被称作Toeplitz结构。对所有类型FLC,Toeplitz比例是正确,其使用误差和衍生数值,也就是、和作为输入变量。通过观察table中输出关系组一致模式,将有很大机会简化表格。在table中描述了这两个变量代替输入(,)集,他能获得相对输出。Choiet()首先提出了使用单变量输入化简方法,这个方法被称作距离符合法。这个方法将输入量简化为单输入变量,即距离d,距离表示是主对角线上平行于对角线(在输入集e和线)绝对距离量。由于距离d设定,Q(。)成为了一个在主对角线和垂直线间与已知操作点P(,)相互作用点。在Fig中描述了简单线函数主对角线,i.e。+e=从点P(,)到点Q(,)距离d可表示为距离变量产生了一阶规则表,相反二阶表则需要通过传统FLC来实现。在table中描述了规则表,表中、、、、、和是table对角线,这些对角线是符合规则表新输入,NI,NM,NS,Z,PS,PM和PL是符合对角线输出。在实际过程中,FLC控制行动仅由d决定,故称其为单输入FLC(SIFLC)RuletablewiththeToeplitzstructure------Toeplitz结构规则表Saturation------饱和region------区域在Fig中一个数据表描述到SIFLC结构源于距离符号法,输入是距离变量d,而输出是控制输出变量,最终输入由(k)和输出比相乘获得,被表示为r。输出公式可写为(k)=(k)rSIFLC优势是减少了规则推论过程。通常,FLC两个输入是模糊,他们依赖于模糊值e(K)中p和(K),规则数量可由推论出来,然而,对于SIFLC而言,他仅仅需要使用p规则。Derivationofdistance------距离量来源Maindiagonalline------主对角线Thereducedruletableusingthesigneddistancemethod------使用标志距离法减少规则表.SIFLC控制面SIFLC控制面通常能减少到一个两阶极点,他是自然距离符合法副产品能将规则表减少到一阶。事实上,SIFLC二阶控制面能近似作为一个分段线性界面(平稳),假如下面条件满足:(a)输入组函数呈现三角形关系(b)输出组函数呈现单结构关系(c)使用重心方法来模糊化和去模糊化。使用这些控制条件SIFLC输出公式表达如下:考虑到在Fig(a)和(b)中描述三角形输入和单结构输出关系,各自假设、、、和是输入组函数,、、、和是输出单结构函数,在table中描述了其规则推论。Signed-distancemethod------标志距离法fuzzificationlevel------模糊化水平rulesinference------规则推到defuzzification------去模糊化theSIFLCcontrolstructure------SIFLC控制结构Input------输入Output------输出Inputmembershipfunctionandoutputmembershipfunction函数输入关系和函数输出关系Ruletablefortheaboveexample------上述例子规则表在Fig.中描述、、、、、和可表示为、、、、、和函数组局部峰值。考虑到在(UD)区域内,x作为测量距离d输入,又由于他满足和关系函数,故输出能使用重心中心(CG)方法来计算在Eq.()中,是组等级量为i组函数。因为x是和关系函数,所以组函数、、、、和为零组等级量。因此Eq.()能写为在Eq.()中证明了SIFLC输出函数是个线性函数,可重新写成一个更普遍形式:=+在Eq.()中,d是输出距离变量,当输入d是零时变量,是输出值,则有i.e.=。两个和参数定义为和通过观察Eq.(),输出公式是一个输入和输出关系函数局部峰值函数,从中可获得分段线性(PWL)控制界面,使用一个查找表就能处理PWL控制面简化结构。在这个情况下其计算时间更快速,规则推论和去模糊化过程是被排除了。在Fig.中描述了线性PWL控制界面例子,他有一个遍及UD连续范围。在Fig中描述PWL面结构,当输入输出函数局部峰值安排在不同区域时,会使得多线性区域和不同区域线性线趋于平稳。中断点()定义是在两个不同分段线性范围中过渡点。作为一种选择,相似PWL控制面能变换成单输出组函数局部值。在Fig.中描述了为了在控制面上获得分段线性区域,是需要更多组函数。附加组函数创造更多分段区域和中断点。LinearPWLcontrolsurfaceforanevenlyarrangedinputandoutputmembershipfunction------一个平坦安排输入输出关系线性控制面Outputsets------输出集Universeofdiscourse------通常谈话Inputsets------输入集Controlsurface------控制面Non-linearPWLcontrolsurfacewithpeaklocationsoftheinputmembeccontrol.In:Thendconferenceondecisionandcontrol,_.Perez,T.,Smogeli,N.,Fossen,T.I.,Srensen,A.J.,.Anoverviewofmarinesystemssimulator(MSS):asimulinktoolboxformarinecontrolsystems.ModelingIdentificationandControl(MIC),NorwegianResearchBulletin,Trondheim,Norway.MIC(),–.Perry,A.G.,Feng,G.,Liu,Y.F.,Sen,P.C.,.AdesignmethodforPI-likefuzzylogiccontrollersforDC-to-DCconverters.IndustrialElectronics—TransactionsofIEEE(),–.Pierson,W.J.,Moskowitz,L.,.AproposedspectralformforfullydevelopedwindseasbasedonthesimilaritytheoryofS.AKitaigorodsku.U.S.NavalOceano-graphicOfficeContract_.Russel,G.T.,Bugge,J.,.Adaptiveestimatorfortheautomaticguidanceofanunmannedsubmersible.ProceedingsoftheInstituteofElectricalEngineering,–partD.Saelid,S.,Jenssen,N.A.,Balchen,J.G.,.DesignandanalysisofadynamicpositioningsystembasedonKalmanfilteringandoptimalcontrol.AutomaticControl—TransactionsofIEEE(),–.SocietyofNavalArchitectsandMarineEngineers(SNAME),.Nomenclaturefortreatingthemotionofasubmergedbodythroughafluid.TechnicalandResearchBulletin,vol._.Suh,I.H.,Kim,T.W.,.Fuzzymembershipfunctionbasedneuralnetworkswithapplicationstothevisualservoingofrobotmanipulators.FuzzySystems—TransactionsofIEEE,–.Suh,I.H.,Kim,T.W.,.Avisualservoingalgorithmusingfuzzylogicsandfuzzy-neuralnetworks.Mechatronics,–.Wang,J.S..,Lee,.G.,Yuh,C.S.,.Self-adaptiveneuro-fuzzysystemswithfastparameterlearningforautonomousunderwatervehiclecontrol.In:ProceedingsoftheIEEEInternationalConferenceonRoboticsandAutomation,SanFrancisco,USA,_.Yoerger,D.R.,Cooke,J.G.,Slotine,J.J.,.Theinfluenceofthrusterdynamicsonunderwatervehiclebehaviorandtheirincorporationindesign.IEEEJournalofOceanicEngineering,–.Yoerger,D.R.,Slotine,J.J.,.Robusttrajectorycontrolofunderwatervehicles.IEEEJournalOceanicEngineering,–.Yuh,J.,.Modelingandcontrolofunderwatervehicles.Systems,ManandCybernetics,–.Yuh,J.,.Aneuralnetcontrollerforunderwaterroboticvehicles.IEEEJournalofOceanicEngineering,–.。在仿真中,DSRV应用了波动干扰,并使用MMS、SIFLC和两种类型CFLC(即Mamdani和Sugenoflc)来进行对比和评估。单输入模糊控制器.距离符号法典型FLC有两个控制输入:误差(e)和变化误差(),在table中描述了在二维空间相域(e,)中创造出规则表,规则表包括了在对角方向上有相同输出关系点,而且每个点在特殊对角线都有一个量,这个量正比于主要对角线距离,这被称作Toeplitz结构。对所有类型FLC,Toeplitz比例是正确,其使用误差和衍生数值,也就是、和作为输入变量。通过观察table中输出关系组一致模式,将有很大机会简化表格。在table中描述了这两个变量代替输入(,)集,他能获得相对输出。Choiet()首先提出了使用单变量输入化简方法,这个方法被称作距离符合法。这个方法将输入量简化为单输入变量,即距离d,距离表示是主对角线上平行于对角线(在输入集e和线)绝中文字出处:IshaqueK,AbdullahSS,AyobSM,etal.Asimplifiedapproachtodesignfuzzylogiccontrollerforanunderwatervehicle[J].OceanEngineering,,():-.本科毕业设计(论文)外文翻译(附外文原文)学院:机械与控制工程学院课题名称:人工神经网络在认知科学研究中应用状况报告专业(方向):自动化(控制)班级:学生:指导教师:日期:水下运载工具模糊逻辑控制器简单设计方法K.Ishaquen,S.S.Abdullah,S.M.Ayob,Z.Salam(FacultyofElectricalEngineering,UniversitiTeknologiMalaysia,UTM,Skudai,JohorBahru,Malaysia)摘要:模糊逻辑控制器(FLC)性能是由其推理规则决定。在大多数情况下,FLC会使用很多算法,以使其控制功能精确性得到增强。不过运行大型算法需要很多计算时间,这使得安装使用FLC必须有快速和高效性能。本文描述一种水下运载工具模糊逻辑控制器简单设计方法(FLC),水下运载工具也被称为深度下潜救援运载工具(DSRV)。这一方法使控制器成为单输入模糊逻辑控制器(SIFLC),其省略了普通模糊逻辑控制器中将双输入FLC(CFLC)转变成单输入FLC步骤。SIFLC使推理法则得到简化,主要是简化了控制参数转化过程。控制器是在MATLAB/SIMULINK程序平台上使用航海系统模拟器(MSS)来模拟状况,其以此达到简化目。在仿真中,波动干扰提交到DSRV中。在SIFLC上显示出相同输入系统Mamdani和Sugeno类型相同反应,而且SIFLC只需要非常小转换。在两个量级间,他执行时间是少于CIFLC。关键词:模糊逻辑控制器;距离符号法;单输入模糊逻辑控制;水下运载工具电子工程系,teknologimalaysia大学,UTM,Skudai,johorbahru,malaysia引言无人水下运载工具是一个自动,像水下机器人设备一样能完成水下任务(例如搜索和营救操作,考察,监视,检查,维修和保养)设备。UUV控制是一个很有挑战任务,主要是由于在海洋中存在困难且不可预测环境因素。在操作过程中,由于运载工具难以定义,也难以密切结合每一个子系统Goheen和jefferys(),UUV会受到复杂地环境因素影响,这些环境因素具有多轴运动轨迹和高度非线性特征。之所以如此是因为运载工具难以定义,其也难以与每一个子系统密切结合,进一步说,在不断变化环境条件和强烈外部干扰下,例如风速和海流,运载工具动态性能会有相当大变化,这使得水力系统难以正确测量和精确预测(HumphreysandWatkinson,:Abkowitz,:Lewisetal.,)。现在在发展UUV控制器方面,科学家已经有了很多尝试,其中就有线性控制法和智能控制法两种方法。由复杂控制需求状况,可以很清楚知道线性控制器是不能满足控制运载工具要求(YoergerandSlotine,)。智能控制方法包括神经网络、变化模拟(SIC)和模糊控制器(FLC),他们功能强大且可以适应不确定水中环境,而且他们表现出了对干扰卓越免疫力。Russel和Bugge()提出了自动导航系统,Yuh()在UUV中补充了参数变化。Yoerger()、Slotine()等成功发展了UUV滑块模拟控制器。Fossen与Sagatun()提出了滑块模拟法,Healey与David()进一步改进这一方法。其他智能控制研究还有Yuh()、Ishiii()、Kim与Yuh()和Wang()工作,他们使用了模糊神经控制器,它也叫自适应神经模糊推断系统(SANFIS)。在许多不同方法中都会使用到模糊资格函数神经网络(FMFMM),该网络模型以工作量为基础,是Suh和Kim(,)为了非线性控制或非线性函数近似而提出,FMFMM集合了FLC和NN优势。Debitetto()和Kato()还提出了在UUV中使用FLC一些应用。尽管在UUV中智能控制应用很有前景,但是他执行过程需要进行复杂运算并且耗费大量计算机资源,例如,FLC不得不处理模糊化、基础规则存储、推论机制和去模糊等操作。虽然有这些问题,但是他还是可以指导具有简单控制结构FLC(FLC优点是计算能量需求少),并且对比其他非线性控制器Liu和Lewis(),在转换控制参数时他能提供更高自由度。本文提出一个简单常规模糊控制器(CFLC),也称作单输入模糊控制器(SIFLC)。其使用“距离符合法”(Choietal.,)来简化过程,通过SFLC输入仅仅是一个可变距离量。对比CFLC,他只需要一个错误量作为输入,并由此产生一个衍生错误量,他成为了单输入单输出控制器,输入量减少优化了规则表尺寸。因为规则数量从减少到,所以SIFLC减少了处理器计算负担,这里是模糊度水平。在这里,控制面能近似成一个分段连续面,从而建立一个有用查询表(Ayobetal.,)。通过修改提出控制计划,可以模拟UUV特殊类型,这称作深度下潜救援运载工具正在执行。本文给出了SIFLC概述并强调了其控制面板构造。DSRV模型是由Healey()提出,然而是Fossen和Perez()将其使用到海洋系统模拟器。在仿真中,DSRV应用了波动干扰,并使用MMS、SIFLC和两种类型CFLC(即Mamdani和Sugenoflc)来进行对比和评估。单输入模糊控制器.距离符号法典型FLC有两个控制输入:误差(e)和变化误差(),在table中描述了在二维空间相域(e,)中创造出规则表,规则表包括了在对角方向上有相同输出关系点,而且每个点在特殊对角线都有一个量,这个量正比于主要对角线距离,这被称作Toeplitz结构。对所有类型FLC,Toeplitz比例是正确,其使用误差和衍生数值,也就是、和作为输入变量。通过观察table中输出关系组一致模式,将有很大机会简化表格。在table中描述了这两个变量代替输入(,)集,他能获得相对输出。Choiet()首先提出了使用单变量输入化简方法,这个方法被称作距离符合法。这个方法将输入量简化为单输入变量,即距离d,距离表示是主对角线上平行于对角线(在输入集e和线)绝对距离量。由于距离d设定,Q(。)成为了一个在主对角线和垂直线间与已知操作点P(,)相互作用点。在Fig中描述了简单线函数主对角线,i.e。+e=从点P(,)到点Q(,)距离d可表示为距离变量产生了一阶规则表,相反二阶表则需要通过传统FLC来实现。在table中描述了规则表,表中、、、、、和是table对角线,这些对角线是符合规则表新输入,NI,NM,NS,Z,PS,PM和PL是符合对角线输出。在实际过程中,FLC控制行动仅由d决定,故称其为单输入FLC(SIFLC)RuletablewiththeToeplitzstructure------Toeplitz结构规则表Saturation------饱和region------区域在Fig中一个数据表描述到SIFLC结构源于距离符号法,输入是距离变量d,而输出是控制输出变量,最终输入由(k)和输出比相乘获得,被表示为r。输出公式可写为(k)=(k)rSIFLC优势是减少了规则推论过程。通常,FLC两个输入是模糊,他们依赖于模糊值e(K)中p和(K),规则数量可由推论出来,然而,对于SIFLC而言,他仅仅需要使用p规则。Derivationofdistance------距离量来源Maindiagonalline------主对角线Thereducedruletableusingthesigneddistancemethod------使用标志距离法减少规则表.SIFLC控制面SIFLC控制面通常能减少到一个两阶极点,他是自然距离符合法副产品能将规则表减少到一阶。事实上,SIFLC二阶控制面能近似作为一个分段线性界面(平稳),假如下面条件满足:(a)输入组函数呈现三角形关系(b)输出组函数呈现单结构关系(c)使用重心方法来模糊化和去模糊化。使用这些控制条件SIFLC输出公式表达如下:考虑到在Fig(a)和(b)中描述三角形输入和单结构输出关系,各自假设、、、和是输入组函数,、、、和是输出单结构函数,在table中描述了其规则推论。Signed-distancemethod------标志距离法fuzzificationlevel------模糊化水平rulesinference------规则推到defuzzification------去模糊化theSIFLCcontrolstructure------SIFLC控制结构Input------输入Output------输出Inputmembershipfunctionandoutputmembershipfunction函数输入关系和函数输出关系Ruletablefortheaboveexample------上述例子规则表在Fig.中描述、、、、、和可表示为、、、、、和函数组局部峰值。考虑到在(UD)区域内,x作为测量距离d输入,又由于他满足和关系函数,故 中文7100字出处:IshaqueK,AbdullahSS,AyobSM,etal.Asimplifiedapproachtodesignfuzzylogiccontrollerforanunderwatervehicle[J].OceanEngineering,2011,38
(1):271-284.本科毕业设计(论文)外文翻译(附外文原文)学院:机械与控制工程学院课题名称:人工神经网络在认知科学研究中的应用状况的报告专业(方向):自动化(控制)班级:学生:指导教师:日期:水下运载工具模糊逻辑控制器的简单设计方法K.Ishaquen,S.S.Abdullah,S.M.Ayob,Z.Sala