機器人控制新ppt課件-資料下載頁
2025-04-30 22:10本頁面
【正文】 自然語言中的詞或句，它的取值不是通常的數(shù)，而是用模糊語言表示的模糊集合。 一個語言變量可由以下的五元體來表征 (x, T (x), U, G, M)式中， x 是語言變量的名稱； T (x)是語言變量值的集合； U 是 x 的論域； G 是語法規(guī)則，用于產(chǎn)生語言變量 x 的名稱； M 是語義規(guī)則，用于產(chǎn)生模糊集合的隸屬函數(shù)。第七章 機器人控制誤差語言變量的五元體示意圖第七章 機器人控制6）模糊蘊含關(guān)系 在模糊邏輯中，模糊邏輯規(guī)則實質(zhì)上是模糊蘊含關(guān)系。在模糊邏輯推理中有很多定義模糊蘊含的方法，最常用的一類模糊蘊含關(guān)系是廣義的肯定式推理方式．即 此處， A、 A’、 B、 B’均為模糊語言。 對于模糊前提 “如果 x是 A，則 y是 B”， 它表示了模糊語言A與 B之間的模糊蘊含關(guān)系，記為 A→ B第七章 機器人控制 在模糊邏輯控制中，常用的模糊蘊含關(guān)系的運算方法有以下幾種，其中前兩種常用。1)模糊蘊含的最小運算2)模糊蘊含的積運算3)模糊蘊含的算術(shù)運算第七章 機器人控制4)模糊蘊含的最大最小運算5)模糊蘊含的布爾運算式中， R為模糊蘊含關(guān)系， “ ”是合成運算符。 對于上面介紹的廣義肯定式推理，結(jié)論 B’ 是根據(jù)模糊集合 A’和模糊蘊含關(guān)系 A→ B的合成推出來的，因此可得如下的模糊推理關(guān)系第七章 機器人控制例 23 若人工調(diào)節(jié)爐溫，有如下的經(jīng)驗規(guī)則： “如果爐溫低，則應(yīng)施加高電壓 ”，當(dāng)爐溫為 “非常低 ”時，應(yīng)施加怎樣的電壓。 解： 設(shè) x和 y分別表示模糊語言變量 “爐溫 ”和 “電壓 ”，并設(shè) x和 y的論域為 X=Y={1,2,3,4,5}A表示爐溫低的模糊集合第七章 機器人控制B表示高電壓的模糊集合從而模糊規(guī)則可表述為： “如果 x是 A，則 y是 B”。設(shè)為非常 A， 則上述問題變?yōu)椤叭绻?x是 ，則 應(yīng)是什么 ”。為了便于計算，將模糊集合 A和 B與成向量形式A=[1 ]， B=[ 1]第七章 機器人控制 由于該例中 x和 y的論域均是離散的，因而模糊蘊含關(guān)系Kc可用如下模糊矩陣來表示當(dāng) =“爐溫非常低 ”= A2 = [1 ]時第七章 機器人控制其中 中的每項元素是根據(jù)模糊關(guān)系矩陣的合成規(guī)則求出的，如第 1行第 1列的元素為這時，推論 結(jié)果仍為 “高電壓 ”。第七章 機器人控制（ 2） 模糊控制系統(tǒng) 人的手動控制決策可以用語言加以描述，總結(jié)成一系列條件語句，即 控制規(guī)則。 運用微機的程序來實現(xiàn)這些控制規(guī)則，微機就起到了控制器的作用。于是，利用微機取代人可以對被控對象進行自動控制。 在描述控制規(guī)則的條件語句中的一些詞，如 “較大 ”、 “稍小 ”、 “偏高 ”等都具有一定的模糊性，因此用模糊集合來描述這些模糊條件語句，即組成了所謂的 模糊控制器。第七章 機器人控制 1） 模糊控制系統(tǒng)的組成 模糊控制系統(tǒng)由模糊控制器和控制對象組成，如圖所示。模糊控制系統(tǒng)的組成第七章 機器人控制 模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)，主要包括以下四個部分 模糊化模糊化的具體過程如下 : (a) 首先對這些輸入量進行處理，以變成模糊控制器要求的輸入量。 (b) 將上述已經(jīng)處理過的輸入量進行尺度變換，使其變換到各自的論域范圍； (c) 將已經(jīng)變換到論域范圍的輸入量進行模糊處理，使原先精確的輸入量變成模糊量，并用相應(yīng)的模糊集合來表示。2） 模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)第七章 機器人控制 知識庫 它通常由數(shù)據(jù)庫和模糊控制規(guī)則庫兩部分組成。 (a) 數(shù)據(jù)庫主要包括各語言變量的隸屬函數(shù)，尺度變換因子及模糊空間的分級數(shù)等。 (b)規(guī)則庫包括了用模糊語言變量表示的一系列控制規(guī)則。它們反映了控制專家的經(jīng)驗和知識。 模糊推理 模糊推理是模糊控制器的核心，它具有模擬人的基于模糊概念的推理能力，是通過基于模糊邏輯中的蘊含關(guān)系及推理規(guī)則來進行的。第七章 機器人控制4) 清晰化它包含以下兩部分內(nèi)容：(a) 將模糊的控制量經(jīng)清晰化變換，變成表示在論域范圍的清晰量；(b) 將表示在論域范圍的清晰量經(jīng)尺度變換變成實際的控制量。(c) 清晰化方法：最大值，中位數(shù)，重心法第七章 機器人控制3） 模糊控制器的設(shè)計 模糊控制器的設(shè)計包括以下幾項內(nèi)容：(a)確定模糊控制器的輸入變量和輸出變量 (即控制量 )；(b)設(shè)計模糊控制器的控制規(guī)則；(c)確立模糊化和非模糊化 (又稱清晰化 )的方法；(d)選擇模糊控制器的輸入變量及輸出變量的論域并確定模糊控制器的參數(shù) (如量化因子、比例因子 )，(e)編制模糊控制算法的應(yīng)用程序；(f)合理選擇模糊控制算法的采樣時間。第七章 機器人控制* 70參考文獻1. 陳哲，吉熙章編著，機器人技術(shù)基礎(chǔ)，機械工業(yè)出版社， 2. 周遠請，張再興等，智能機器人系統(tǒng)，清華大學(xué)出版社， 第七章 機器人控制* 71The End of Chapter 7
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