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广泛应用。
模糊控制的核心是模糊控制器,而模糊控制器的关键是模糊控制规则的确定,即模糊控制规则表,模糊控制规则表是根据专家或者操作者的手动控制经验总结出来的系列控制规则。
般最易为人所观察到的就是被控过程的输出变量及其变化率,因此通常把误差及其变化率作为模糊控制器的输入语言变量,把控制量作为模糊控制器的输出语言变量,从关系上看为,,实质上体现为模糊控制器是种非线性的比例微分控制关系。
模糊控制系统框图如图所示。
图模糊控制系统框图误差误差变化率和输出的实际变化范围,称为模糊控制的基本论域。
在模糊控制中,用模糊概念来表述输入和输出变量,和称为输入语言变量,称为输出语言变量。
语言变量是个模糊集合,语言变量的取值称为语言变量值。
语言变量值根据问题需要确定,是语言变量的模糊子集。
语言变量值是构成语言变量的词集。
对于输入变量在基本论域内的个实际值,为实施模糊控制,需要将其转化为语言变量值,这个转化依赖于语言变量值的隶属度函数,这种转化的过程叫模糊化。
经过模糊化处理后,得到输入变量在输入基本论域内的个实际值隶属于各语言变量值的程度。
般在个模糊规则的前件中往往不只有个命题,需要用模糊算子获得该规则前件被满足的程度。
模糊算子的输入是两个或者多个输入的经过模糊化后得到的语言变量值隶属度值,其输出是条规则的整个前件被满足的隶属度。
将条规则的整个前件被满足的隶属度作为输入,根据规则如果是,则是,表示的与之间的模糊蕴涵关系进行模糊推理,可以得到个输出模糊集,即输出语言变量值,这种过程称为模糊推理。
模糊推理又称模糊逻辑推理,它是种以模糊推断为前提,运用模糊语言规则,推出个新的近似的模糊推断断检测和,并以参数的修正量,,为输出,以满足不同时刻偏差和偏差变化对参数整定的要求。
从而使被控对象具有良好的动态和静态特性。
最终得到控制器的三个参数,其中为预整定值。
,,。
从系统的稳定性响应速度超调量和稳定精度等方面来考虑,的作用如下值过小,则会降低调节精度,使响应速度缓慢。
从而延长调节时间,使系统稳态动态特性变坏。
积分作用系数的作用是消除系统的稳态误差。
越大,系统的静态误差消除越快,但过大,在响应于蒸汽发动机的控制以后,在其发展历程的多年中,模糊控制技术得到了广泛而快速的发展。
现在,模糊控制已广泛地应用于冶金与化工过程控制工业自动化家用电器智能化仪器仪表自动化计算机及电子技术应用等领域。
尤其在交通路口控制机器人机械手控制航天飞行控制汽车控制电梯控制核反应堆及家用电器控制等方面,表现其很强的应用价值。
并且目前已有了专用的模糊芯片和模糊计算机的产品,可供选用。
我国对模糊控制器开始研究是在年,并且已经在模糊控制器的定义性能算法鲁棒性电路实现方法稳定性规则自调整等方面取得了大量的成果。
著名科学家钱学森指出,模糊数学理论及其应用,关系到我国二十世纪的国力和命运。
控制的特点控制的优点与缺点控制具有适应性强的特点,适应各种控制对象,参数的整定是控制的个关键问题只要参数整定合适,对大多数被控对象可以实现无差控制,稳态性能好,但动态特性不太理想控制不具有自适应控制能力,对于时变非线性系统控制效果不佳。
当系统参数发生变化时,控制性能会产生较大的变化,控制特性可能变坏,严重时可能导致系统的不稳定。
虽然控制具有些不理想的方面,但由于其具有十分明显的优点,在工业过程控制领域直占据了主导地位,而且全世界的控制技术研究和应用人员对控制进行了大量的研究,努力改善控制的性能。
围绕控制,并与多种其它控制技术结合,形成了多种控制技术,以下是些控制技术的发展和研究方向专家控制专家控制的实质是基于受控对象和控制规律的各种知识,并以智能的方式利用这些知识来设计控制器。
利用专家经验来设计参数便构成专家控制模糊控制模糊控制技术与控制结合构成模糊控制神经控制运用神经网络技术对控制参数进行整定,构成神经控制遗传控制用遗传算法对控制参数进行整定和优化,构成遗传
