【正文】 U。模糊控制規(guī)則是根據(jù)操作者的經(jīng)驗(yàn)或?qū)＜业闹R(shí) ,用 if， then 描述的一組條件語(yǔ)句。當(dāng)然，在這之前需要先確定模糊變量的基本論域、模糊子集論域、模糊詞集及隸屬函數(shù)，系統(tǒng)中輸入變量的實(shí)際變化范圍稱為變量的基本論域，對(duì)于模糊控制輸入所要求的變化范圍稱為它們的模糊子集論域。 2. 時(shí)變性。 黃石理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 4 模糊控制的基本原理 模糊控制屬于智能控制的范疇，它是以模糊數(shù)學(xué)和模糊邏輯唯理論基礎(chǔ)、模仿人的思維方式而統(tǒng)籌考慮的一種控制方式。換言之，傳統(tǒng)的控制理論對(duì)于明確系統(tǒng)有強(qiáng)而有力的控制能力，但對(duì)于過(guò)于復(fù)雜或難以精確描述的系統(tǒng)，則顯得無(wú)能為力了。 關(guān)鍵詞： 模糊控制、自動(dòng)化技術(shù)、優(yōu)化控制。智能型控制算法應(yīng)運(yùn)而生，在眾多的算法中，模糊控制算法利用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)人的控制經(jīng)驗(yàn)，是模糊理論與計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，由于其良好的控制特性而得到了廣泛應(yīng)用。目前，模糊控制作為 20 世紀(jì) 90 年代的高新技術(shù)，得到非常廣泛的應(yīng)用，被公認(rèn)為簡(jiǎn)單而有效的控制技術(shù)。模糊控制系統(tǒng)的組成內(nèi)同于一般的數(shù)字控制系統(tǒng)。計(jì)算控制量時(shí)并不需要參數(shù)的精確量，而是以參數(shù)的模糊信息的模糊形式，然后再經(jīng)過(guò)飯模糊化處理輸出具體的控制量。容器內(nèi)液體流出量不僅隨后續(xù)工藝生產(chǎn)需求變化，即使在控制閥門保持不變的情況下，實(shí)際的流出量也隨著液位高度的變化而發(fā)生一種非線性的變化。針對(duì)上面選用的模糊詞集，模糊子集論域可選擇為： 黃石理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 6 公式 1 隸屬函數(shù) {6， 5， 4， 3， 2， 1， 0， 1， 2， 3， 4， 5， 6 } 對(duì)于一個(gè)模糊控制系統(tǒng)，它的控制器輸入變量的實(shí)際范圍一般不會(huì)正好和模糊子集論域一致，這時(shí)就需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化 .假如基本論域?yàn)?[a， b]，模糊子集論域?yàn)?[m， n]， 則將一個(gè)精確輸入量 x 轉(zhuǎn)化到模糊子集論域中的變量 y 是通過(guò)以下公式來(lái)實(shí)現(xiàn)的： y=(nm)*[x(ba)/2]/(ba) (1) 模糊 子集論域和模糊詞集之間是通過(guò)隸屬函數(shù)來(lái)聯(lián)系的。 模糊控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模糊控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指確定模糊控制器的輸入變量和輸出變量。下面就分別來(lái)進(jìn)行說(shuō)明： 、輸出變量的詞集 對(duì)于液位誤差，誤差變化率及控制量我們選用相同的模糊詞集，都用自然語(yǔ)言大、中、小來(lái)進(jìn)行描述，將大、中、小再加上正、負(fù)兩個(gè)方向并考慮變量的零狀態(tài)，共有七個(gè)詞匯，即： {負(fù)大，負(fù)中，負(fù)小，零，正小，正中，正大 } 為敘述方便，用英文字頭縮寫表示為： {N B， N M ， N S， Z E， PS， PM， P B} 其中， N=Negative， P=Positive， B=Big， M=Medium， S=Small， ZE=Zero 。因?yàn)橛?jì)算機(jī)輸出的是數(shù)字量，而執(zhí)行機(jī) 構(gòu)只能接受模擬量。 最終的推理出的輸出變量模糊集為 C，隸屬度表示如下： ( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 2 3 nc z x y z zc c c cU U U U U= 譖 謐鬃 ?ⅱⅱ ? 對(duì)于解模糊化，采用重心法，具體計(jì)算公式如 2 所示： ( )( )101ni i iinii uu U UzU== 圖 4 主程序流程圖 圖 5 T0中斷服務(wù)流程圖 開(kāi) 始 相應(yīng)的初始化操作 讀取上次的有關(guān)數(shù)據(jù) 開(kāi) 中 斷 掃 描 鍵 盤 刷新顯示 延 時(shí) 黃石理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 13 液位測(cè)試部分 容器上的 WMY 型液位變送器的輸出為 420mA 模擬信號(hào)，首先嬰將傳感器測(cè)得的液位模擬量變?yōu)閿?shù)字量。在此期間我們也失落過(guò)，也曾一度熱情高漲。實(shí)習(xí)中只有一個(gè)人知道原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須讓每個(gè)人都知道，否則一個(gè)人的錯(cuò)誤，就有可能導(dǎo)致整個(gè)工作失敗。建立精確的數(shù)學(xué)模型特別困難，甚至是不可能的。 (4)模糊控制是基于啟發(fā)性的知識(shí)及語(yǔ)言決策規(guī)則設(shè)計(jì)的，這有利于模擬人工控制的過(guò)程和方法，增強(qiáng)控制系統(tǒng)的適應(yīng)能力，使之具有一定的智能水平。 2． 5 具有自學(xué)習(xí)功能的模糊控制 包括多種對(duì)外擾影響或重復(fù)任務(wù)的性能具有自學(xué)習(xí)功能的模糊控制方法，以及自尋優(yōu)模糊控制器等，其關(guān)鍵在于學(xué)習(xí)和尋優(yōu)算法的設(shè)計(jì)，尤其是提高其速度和效率。模糊控制技術(shù)除了在硬件、軟件上繼續(xù)發(fā)展外，將在自適應(yīng)模糊控制、混合模 糊控制以及神經(jīng)模糊控制上取得較大發(fā)展。 3． 4 模糊系統(tǒng)建模及參數(shù)變識(shí) 建模與參數(shù)辯識(shí)是實(shí)現(xiàn)控制的重要基礎(chǔ) ,因此這一研究工作從 1991 年至今一直是模糊控制領(lǐng)域的熱門話題。 模糊控制展望 模糊系統(tǒng)理論還有一些重要的理論課題還沒(méi)有解決。 (7)模糊控制算法改進(jìn)的研究：由于模糊邏輯的范疇很廣，包含大量的概念和黃石理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 18 原則；然而這些概念和原則能真正的在模糊邏輯系統(tǒng)中得到應(yīng)用的卻為數(shù)不多。 參考文獻(xiàn) [1] ． Fuzzy Sets[J]． Information and Control,1965,8 [2] E． of Fuzzy Algorithms for the Control of a Dynamic Plant[J].,121(12) [3] W． J． M． Kicket， E． H． of a Fuzzy Logic Controller[J].Fuzzy Sets and ， 1(1) [4] R． M． Control Engineering Review of Fuzzy [J].1977，13(6 [5] R． M． Retrospective View of Fuzzy Control Systems [J].Fuzzy Sets and SYStems, 1984， 14 [6] L． A． Zadeh． Fuzzy Algorithms[J]. Information and control,1986,12 [7] L． A． Zadeh ． Outline of a New Approach to the Analysis and Decision processes[J]IEEE Trans SMC,1973,3(1) [8] 吳介一．提高模糊控制精度的研究 [J]．控制理論及應(yīng)用， 1996， 13(2) [9] 胡家耀，吳植翹，宋壽山．參數(shù)自調(diào)整 FuzzyPI 調(diào)節(jié)器 [J]．信息與控制 ,1987， (6) [10] 鄭維歌．用模糊集理論設(shè)計(jì)模型參考自適應(yīng)系統(tǒng) [J]．信息與控制， 1982， (3) [11] 張?zhí)煜?，? 輝．無(wú)數(shù)學(xué)模型的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)［ M］．西北工業(yè)大學(xué)． 2021． [12] 齊 蓉．新一代可編程計(jì)算機(jī)控制器技術(shù)［ M］ ．西北工業(yè)大學(xué)出版社． 2021． [13] 章為國(guó)，楊向忠．模糊控制理論與應(yīng)用［ M］．西北工業(yè)大學(xué)出版社． 1999．