【正文】 型的生產(chǎn)過程提供了較為簡單的模式。這個項目的研究開啟了模糊控制在生產(chǎn)國程中成功應(yīng)用的先例。在隨后的幾年中，美國、荷蘭、日本和丹麥 等通過模糊控制方法 在溫度、十字路口交通樞紐指揮、 汽車速度等其他領(lǐng)域得到了成功的應(yīng)用。在 1979 年， 一種名叫自組 織的模糊控制器當(dāng)生了。它是由 英國的 和 兩位學(xué)者提出 的。 這個模糊控制器能根據(jù)系統(tǒng)的需要在生產(chǎn)過程中不斷調(diào)整，使得系統(tǒng)保持恒定。 自組織的模糊控制器 提出以后 ， 讓 模糊控制器有了新的發(fā)展方向，邁入了“智能化”的發(fā)展階段。 在 十九世紀(jì)八十年代初 ， “模糊推理決策系統(tǒng)”推了出來。 八十 年代后期，由于模糊控制技術(shù)的興起，在日本爆發(fā)了一次革命 。這次革命在高科技領(lǐng)域 取得了驕人的成果。這些成果已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域。此時其他國家 的研究在火熱的進行中，特別是美國在這個方面投入了很多， 來 支持專 家人員 研究 模糊 控制的理論和應(yīng)用。 在國外 著手研究 的同時，國內(nèi) 的研究 也 取得 了 良好的效果，在 20 世紀(jì) 70 年代末，模糊數(shù)學(xué)傳入了我國，在 1980 年，中國模糊數(shù)學(xué)與模糊系統(tǒng)學(xué)會在我國成立了。 之后 ，我國 開始 研究 模糊 理論， 在研究理論的同時進行 模糊控制技術(shù)的研制和開發(fā)。 1988年，“模糊推理機分離元件樣機”誕生了。我國最早在地震和氣象預(yù)報中應(yīng)用了模糊控制的理論，這是我國在模糊技術(shù)控制領(lǐng)域的一個較大的跨越， 而且世界上第二臺模糊推理機在 1988 年被我國研制出來了 [10]。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 5 頁 共 25 頁 模糊控制的特點 模糊控制語言在模糊控制中很重 要，它可以極其有效地表 現(xiàn)出 人類 的思考方式 以及 對 復(fù)雜事物 的控制方法 。在某些控制問題中 ， 傳統(tǒng)的 PID 控制方法 不能解決和實施。但是采用了模糊控制的技術(shù)，這些問題就可以很好地解決了。通過與傳統(tǒng)控制的比較，模糊控制的優(yōu)點有以下幾個方面： (1) 在 設(shè)計過程中對數(shù)學(xué)模型沒有明確的要求。 模糊控制系統(tǒng)通過把 操作人員 多年形成的 控制經(jīng)驗 和專業(yè)人員的知識 相結(jié)合 成控制規(guī)則來控制。 它是一種相似于推理的控制，其中體現(xiàn)了人類思維的特點，并且能夠在不需要精確的數(shù)學(xué)模型情況下 ，根據(jù)人們所了解的模糊知識和模糊數(shù)學(xué)推理出符合實際邏輯關(guān)系的相關(guān)結(jié) 論。所以，模糊控制適合于系統(tǒng)復(fù)雜，難于或者無法建立精確模型系統(tǒng)的控制。 (2) 模糊控制的 適應(yīng)性強。 在模糊控制中，模糊規(guī)則和推理是根據(jù) 專 業(yè)人員的 知識或操作人員的成熟經(jīng)驗 的總結(jié)而成的，通過這些知識的不斷更新，使得控制系統(tǒng)的適應(yīng)能力不斷增強，滿足生產(chǎn)過程的需要。 (3) 模糊控制的 魯棒性強。 模糊控制采用 連續(xù) 多值 的邏輯方式來適應(yīng)參數(shù)的變化，從而實現(xiàn)穩(wěn)定的控制要求。 (4) 參數(shù)整定方便。 在生產(chǎn)過程中，對控制系統(tǒng)進行定性的分析，就能很好的建立模糊規(guī)則和參數(shù)。 (5) 模糊控制的 結(jié)構(gòu)簡單。系統(tǒng)的軟 件和 硬件實現(xiàn)都比較方 便。 模糊控制的展望 模糊控制由于適應(yīng)面廣泛以及易于普及，而且它還是能夠體現(xiàn)人類智慧的一種智能控制方法，這些條件使得它在智能控制的領(lǐng)域有了突出的表現(xiàn)，在智能控制的領(lǐng)域成為了最實用、最重要和最活躍的一個分支。 模糊控制它經(jīng)常被當(dāng)做傳統(tǒng)控制的補充和改進方法同時又與傳統(tǒng)控制相結(jié)合，并且用在各種復(fù)雜的自動化控制系統(tǒng)中 。 現(xiàn)今，在工業(yè)控制領(lǐng)域還有其他領(lǐng)域，例如在化工、煉鋼、經(jīng)濟系統(tǒng)和醫(yī)學(xué)心理系統(tǒng)中，特別是在日常 生活的家電中模糊控制解決了許多傳統(tǒng)控制無法解決或者難以實現(xiàn)的實際問題，取得了驕人的成果。這些成果引發(fā)了其 他的控制理論研究人員以及相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員對這個領(lǐng)域產(chǎn)生了很大的興趣。目前，經(jīng)典的模糊控制理論在生產(chǎn)過程中已經(jīng)有了許多成功的應(yīng)用， 但是還存在一些問題。還有以下幾個方面要改善，例如： 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 6 頁 共 25 頁 (1) 建立一套 較為完整的 模糊控制理論。 (2) 繼續(xù)研究模糊集成控制系統(tǒng)，對其 設(shè)計和方法進行深一步的研究。 隨著生產(chǎn)過程的復(fù)雜程度不斷加深，一種控制策略已經(jīng)無法滿足要求，往往需要采用兩種或者多種控制策略的結(jié)合，并且在生產(chǎn)過程中采用動態(tài)特性上的互補來取得很好地控制。三個 理論相互 滲透， 形 成模糊集成控制系統(tǒng)。 (3) 使智能化控制 得到實現(xiàn)。 (4) 使控制系統(tǒng)的性能得到改善。 (5) 將 鉆研出的結(jié)論 用到 控制 過程中，促進工程的生產(chǎn)，同時加快模糊集成芯片和模糊控制裝置的發(fā)展，把這些芯片和裝置向簡單實用的方向發(fā)展。 總之 ，模糊控制 在生產(chǎn)過程中發(fā)展很快 。 隨著研究的深入，以后的應(yīng)用前景將會十分廣闊。 本章小結(jié) 本章節(jié)主要描述了模糊控制的由來和發(fā)展，并且對模糊控制的應(yīng)用作了些概述。簡單的介紹了模糊控制的特點和將來的發(fā)展方向。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 7 頁 共 25 頁 3 模糊控制系統(tǒng)概述 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，專家對 模糊控制理論的研究越來越深入。 專家為了滿足生產(chǎn)過程的需要，設(shè)計出了模糊控制系統(tǒng)。下面重點講述下模糊控制系統(tǒng)。 模糊控制系統(tǒng)組成 模糊控制 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 如圖 所示 。 圖 模糊控制 系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)圖 它由以 下幾個部分組成： (1) 模糊控制器： 這個控制器即是模糊控制系統(tǒng)的核心，又 是以 模糊控制知識表示和規(guī)則推理 為基礎(chǔ)的 ，還 是模糊控制系統(tǒng)的主要標(biāo)志。 模糊控制器 需要用到 計算機程序 或者 硬件 ，通過這兩樣就可以 實現(xiàn)模糊控制算法的存放。 (2) A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換： 模糊控制器把給定 值 和被控量的反饋 值 作差 后 得到的 結(jié)果 作為輸入 。這 個輸入量在 模糊控制器 算法 的作用下 ， 得 出 對應(yīng)的 控制量。 在這個過程中，前者的控制量為數(shù)字量，執(zhí)行機構(gòu) 接收的是模擬量， 所以 在兩個機構(gòu)之間需要進行A/D 轉(zhuǎn)換，在一些特殊情況下 A/D 裝換電路之后還要接入電平 間的相互 轉(zhuǎn)換。 (3) 執(zhí)行機構(gòu)：包括 各種各樣的電動機還有液壓缸等。 (4) 被控對象： 被控對象有形形色色的存在， 它 可以體現(xiàn)為一 種設(shè)備或者裝置，還可以是生產(chǎn)中的或者自然界中 各種狀態(tài)的的轉(zhuǎn)移過程 。 上述中提到的一些難以建立精確的數(shù)學(xué)模型的用了模糊控制將會得到很好地控制。 (5) 傳感器：傳感器 是一種檢測裝置， 它的作用是 感受被測量的信息并把檢測的信息轉(zhuǎn)化為電信號。 被控制量 有位移、速度、加速度和溫度等等都是非電量的。 模糊控制系統(tǒng)的工作原理 模糊控制系統(tǒng)的 工作 原理結(jié)構(gòu)圖 如圖 所示 。 模糊控制器 D/A 執(zhí)行機構(gòu) 被控對象 A/D 傳感器 給定值 r + _ 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 8 頁 共 25 頁 圖 模糊控制系統(tǒng)的工作原理圖 模糊控制系統(tǒng) 至關(guān) 重要的組成部分為模糊控制器。輸入量模糊化、模糊推理和去模糊化是它的 三個主要的組成部分 。 這個 可以通過計算機的程序或者模糊控制通用芯片來實現(xiàn)，下面講述下計算機實現(xiàn)的具體過程。具體過程可以分為以下六個步驟： (1) 求系統(tǒng)給定值與反饋值之間的誤差。計算機 通 過采樣 ，把所得到 系統(tǒng)被控量的精確值 與給定值進行比較記錄兩者之間的差值。 (2) 計算 在 一個 A/D 采樣周期 內(nèi) 的 誤差變化率。 (3) 輸入量的模糊化。 前面 兩個 計算的結(jié)果中，兩個 都是精確值，在接下來的過程中，把這兩個量模糊化，使其變?yōu)槟：?，并且把這兩個語言變量的值變成在適當(dāng)論域上的模糊子集。 (4) 控制規(guī)則。它是 整個模糊