用年英国的
实验室的和等人合作用模糊控制对反应器进行温度控制。这个系
统是个大延时的惯性系统闭环时系统不稳定在控制中他们采用模糊模型的预估方
案从而成功地解决了不稳定的问题年英国的和等人用模糊
控制的方法对十字路口的交通进行管理实验使平均等待时间减少了取得了良好
的效果。后来加拿大及日本等国也有很成功的实例年英国的和
研究出种自适应的模糊控制器这种控制器在控制过程中能不断的修改控
制规则和调整参数使控制系统的性能不断完善。这如同人们在控制过程中不断了解和
掌握控制规律的过程因此它属于人工智能的范畴。自组织模糊控制器的出现标志着
模糊控制器在定程度上具有了智能因此它属于智能控制器的范畴年
成功地研制出自组织模糊控制器使得模糊控制器具有了较高的智能从而
为自适应模糊控制的研究奠定了基础。
简单的控制器和常规的控制器相比具有无须建立被控对象的数学模型对被控对
象的非线性和时变性具有定的适应能力等特点然而它也存在着定的缺陷
精度不太高。这主要是由于模糊控制表的量化等级有限而造成的通过增加量化
等级数目虽可以提高精度但是查询表将过于庞大须占用较大空间使运算时间增加。
实际上如果模糊控制器不引入积分机制原则上误差总是存在的。
自适应能力有限。由于量化因子和比例因子是固定的当对象参数随环境的变迁
而变化时它不能对自己的控制规则进行有效的调整从而使其良好的性能不能得到充
分地发挥。
易产生振荡现象。如果查询表构造不合理或者量化因子和比例因子选择不当
都话导致系统振荡。
针对上述问题人们提出了许多改进方案下面是这些年来对模糊控制方法研究所
取得的成果
积分模糊控制复合控制指的是模糊技术与常规的
控制算法相结合的种控制方法常见的是双模控制形式。这种改进的
控制方法的出发点主要是因为模糊控制器本身消除系统稳态误差的性能比较差难以达
到较高的控制精度而调节器的积分调节作用从理论哂纳感可以使系统的稳态误差
控制为零有着很好的消除误差作用因此把模糊控制和调节器相结合以增加稳态
控制性能。
参数自整定模糊控制参数自整定模糊控制根据控制系统的性能在线性的整定
比例因子和使它们保持合适的数值。从而使系统的性能达到令人满意的
水平。这种控制方法较之常规的固定比例因子的模糊控制方法对环境变化有较强的自
适应能力在随机环境中能对控制器进行自动校正使得在被控对象特性变化或扰动情
况下控制系统保持较好的性能。参数自整定模糊控制比常规的模糊控制系统
增加了两个功能模块个是系统的性能测量模块它由系统误差误差变化率等
计算出表征系统性能指标的数据个是比例因子调整功能模块它用套调整算法在
线调整比例因子。
模糊参考自适应模糊控制利用参考模型输出与控制作用下系统输出的偏差来
修正模糊控制器的输出包括比例因子解决模糊策略模糊控制规则等
自组织模糊控制将参考模型和自组织机制相结合它能自动地对模糊控制规则
进行修改改进和完善以提高控制系统的性能。自组织模糊控制系统比般的模糊
控制器增加了三个环节即性能测量环节控制量校正环节和控制规则修正环节。性能
测量环节用于测量实际输出特性与希望特性的偏差以确定输出响应的校正量控制量
校正环节将输出响应的校正量转换为对控制量控制规则修正环节修改模糊控制器的控
制规则这样也就实现了对控制量的校正。
具有自学习功能的模糊控制包括多种对外干扰影响或重复任务的性能具有自
学习功能的模糊控制方法以及自寻优模糊控制器等其关键在于学习和寻优算法的设
计尤其是的集合上的。普通关系只是描述元素之
间是否存在种关联如父子关系可用或来刻划而模糊关系则是描述元素间具
有种关联程度的大小如父子的相象关系只能说父子相象程度如何而不能只用
简单的或来刻划。
设是两个非空集合各任取个元素构成序对称所有序对构成的集合
为和的直积记为
把普通集合关系的定义推广到模糊集合中便可以得到模糊关系的定义。
设是两个非空集合。的个模糊子集称为到的个模糊关系。用
表示到的模糊关系的全体。
设作为模糊子集可以用它的隶属函数
来表示的程度为。
模糊关系作为模糊子集可采用模糊子集的表示方法。但当直积空间有限集时则
常用矩阵来表示以便分析和计算。如设则从
到模糊关系可以用如下矩阵来表示
该矩阵内元素是序对从属模糊关系的隶属度故也称为模糊关系矩阵或简称为模
糊矩阵。
模糊推理
模糊语言
模糊语言就是指具有模糊性的语言它作为模糊数学的个分支正处于深入研究和
发展之中同时也在模糊控制人工智能等方面得到了广泛的应用。
语言的模糊性主要表现在采用大量的模糊词表示模糊概念不仅有模糊的名词
还有模糊的副词形容词甚至动词如优秀很高采用诸如大约左右
这样的模糊数。语言的模糊性使得自然语言更富有表现力。
模糊语言定义为由个参数描述的系统即其积分自整定模糊控制的研究
中是语言主题的全体即论域是对象所构成的集合也是模糊语言的第要素
是词单词或谓项的模糊集合称为项集合其中词作为的要素可分为原子词与合
成词例如人狗黑白快慢美丽善良等不可分解的最基本单词属于原子词
而像红花类有原子词红与花连接起来的词属于合成词是名词记号间的连结
总和称其为对的嵌入集合是的模糊子集因此对有即词
对于的隶属函数定义在闭区间之内是对的模糊关系称
其为命名关系因此有即隶属函数是两
个变量的函数。
语言变量
个语言变量是通过个五元体来定义的其中为语言
变量的名如速度误差误差变化率等为语言变量的论域为语言变量
的取值即语言值的集合如对于速度可取很慢慢较慢不慢不快较快快很
快为语言值产生规则如语词的语言算子作用等为论域上解释语言值的语义
规则如确定隶属函数。这语言变量概念是由首先提出的。如可以用图
表示模糊控制中的系统误差变化这语言变量。
系统误差变化
负大负小零正小正大
语言变量的定义
从定义和实例可知语言变量与我们所熟悉的数值变量不同数值变量取数值为变量且
是精确的语言变量是以语言值作为变量是模糊量。
模糊推理
在逻辑推理中命题般称为判断。所谓推理就是从个或几个已知的判断前提
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