【正文】 最后，我向參加我的論文答辯 ，為我做整體的評價(jià)、指導(dǎo)，提出寶貴意見 的各位老師 表示衷心的感謝 ! 謹(jǐn)向所有關(guān)心和幫助過我的人致以衷心的感謝 ! 。 我在此表達(dá)對您 深深的敬意和由衷的謝意。從課題的選取、資料的搜集、內(nèi)容的指導(dǎo)一直 到論文的撰寫 ，都 體現(xiàn)出 楊 老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、活躍的學(xué)術(shù)思想、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及科學(xué)的創(chuàng)新精神，這些都使我受益匪淺。 在論文完稿之際，謹(jǐn)向教導(dǎo)和幫助我的師長、朋友、同學(xué)，以及默默支持和鼓勵(lì)我的親人們致以最誠摯的謝意和最衷心的祝福 ! 從論文的前期準(zhǔn)備到 軟硬件系統(tǒng)， MATLAB 仿真 ，直至 論文 完成 ，一直是在 楊 老師的悉心指導(dǎo)、關(guān)懷和幫助下， 才能一步一步修改完成 課題的研究 。 31 模糊控制應(yīng)用的前景及展望 作為人工智能的一種新研究領(lǐng)域，模糊控制吸收借鑒了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和其他新技術(shù)的精華，在諸多領(lǐng)域取得了長足的進(jìn)展．在新型的電力電子和自動控制系統(tǒng)中，有些專家在線性功放的加設(shè)條件下，把模糊控制應(yīng)用于為基礎(chǔ)的伺服電機(jī)控制中，在把模糊控制系統(tǒng)與 PID 及模型參考自適應(yīng)控制（ MRAC）進(jìn)行比較后證明了模糊控制方法的優(yōu)越性．另有專家開發(fā)了應(yīng)用于矢量控制感應(yīng)電機(jī)傳動系統(tǒng)的模糊自適應(yīng)控制器 模糊控制作為一項(xiàng)正在發(fā)展的新技 術(shù)，目前在大多數(shù)專家還把主要精力放在應(yīng)用系統(tǒng)研究上，并取得了相當(dāng)?shù)某晒?，但在理論研究和系統(tǒng)分析上還是相對落后的，以至于一些學(xué)者質(zhì)疑其理論依據(jù)和有效性．鑒于此可以明確得知：模糊控制理論和實(shí)踐的結(jié)合仍有待于進(jìn)一步探索．其發(fā)展前景是十分誘人的，而且在近年來，其理論研究也取得了顯著進(jìn)展．在近四十年的發(fā)展進(jìn)程中，模糊控制也有一些局限性：１）控制精度低，性能不高，穩(wěn)定性較差；２）理論體系不完整；３）自適應(yīng)能力低．對于這些弱點(diǎn)，模糊控制與一些其他新技術(shù)，比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ＮＮ），遺傳算法相結(jié)合，向更高層次的應(yīng)用發(fā)展拓展了巨大 的空間． 32 參 考 文 獻(xiàn) [1] 林浩 ． 模糊 PID控制仿真研究 [D]． 貴州：貴州大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2020. [2] 諸靜 ． 模糊控制原理與應(yīng)用 [M]． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 , . [3] 王樹青等 ． 先進(jìn)控制技術(shù)及應(yīng)用 [J].北京化學(xué)工業(yè)出 2020(7): 130164. [4] 徐蔚鴻 ． 模糊控制系統(tǒng)中模糊推理研究 [D]． 南京： 南京理工大學(xué)博士學(xué)位論文， 2020. [5] 吳守憲 ． 模糊控制器的應(yīng)用 [J]． 西南民族學(xué)院學(xué)報(bào) ,自然科學(xué)版 ,1994(1)： 25. [6] 楊明欣 ． 溫度測量處理變送器設(shè)計(jì) [J]． 電子設(shè)計(jì)應(yīng)用 ,2020(3): 3133. [7] 何立民 ． MCS51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]． 北京 :航空航天大學(xué)出版社 ,2020(2):42. [8] 張雪君 ． 單片機(jī)溫度模糊控制系統(tǒng) [J]． 電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報(bào) ， 1999(1)： 23. [9] 陳新華 ． MATLAB 軟件在 電阻爐 水位模糊控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]． 煤礦自動化，2020(1)： 23. [10]李朝陽 ． 基于模糊控制溫控系統(tǒng)的研究 [D]． 新疆 ： 新疆大學(xué)碩士學(xué)位論文 ，2020. [11]姜培剛 ． 模糊技術(shù) 在爐溫控制中的應(yīng)用 [J]. 中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 ， 2020(1)： 16. [12]段玉波 ,趙萬春等 ． 一種新的自適應(yīng)模糊規(guī)則的算法 [J]． 自動化技術(shù)與應(yīng)用 ，2020(1)： 12. [13]陳曉紅 .模糊控制器在電阻爐溫度控制中的應(yīng)用 [J]． 測控技術(shù) ,1996(1)： 25. [14]程啟明 .8098 單片機(jī)電阻爐溫度控制系統(tǒng) [J]． 計(jì)算機(jī)應(yīng)用 , 1993(1)： 13. 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[18]陳 麗 . 基于 MATLAB(SLMULINK)語言的爐溫模糊控制系統(tǒng)仿真 [J]． 邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) ， 2020(1)： 12. 33 致 謝 總結(jié)這四年的學(xué)習(xí)工作成果之際， 我首先要對我的導(dǎo)師 楊金顯 對我學(xué)業(yè)上的悉心教導(dǎo)和幫助表示誠摯的謝意。模糊自適應(yīng)控制器 有： 階躍響應(yīng)曲線上升快，調(diào)節(jié)精度提高，過渡過程時(shí)間短，超調(diào)量小 等優(yōu)點(diǎn)，這些都是傳統(tǒng)的 PID 控制難以精確完成的 。它能夠很大程度的抑制系統(tǒng)的干擾，適應(yīng)被控系統(tǒng)的參數(shù)擾動。 （ 2） 控 制算法中使用了 模糊 控制方式， 從而能夠很好的控制大延遲系統(tǒng)， 使得控制系統(tǒng)的自適應(yīng)性，魯棒性更優(yōu)。 研究 電阻 爐溫度控制系統(tǒng)這一復(fù)雜、非線性系統(tǒng)的模糊自適應(yīng)控制，設(shè)計(jì)了控制器，并進(jìn)行了模糊自適應(yīng)控制 的 仿真實(shí)驗(yàn)研究。 30 結(jié) 論 本論文 內(nèi)容是電阻爐 溫 度 模糊控制系統(tǒng)的研究。參看圖 系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線。系統(tǒng)超調(diào)明顯見效，最大超調(diào)量為 2℃。 系統(tǒng)的仿真及分析 首先按照上面初選的一組的參數(shù) eK =， cK =， uK =， iK = 進(jìn)行仿真，當(dāng)系統(tǒng)輸入為階越信號 )(tr =400℃時(shí)，其系統(tǒng)響應(yīng)如圖 ，系統(tǒng)無靜差，最大超調(diào) 15℃。這樣就將模糊推理系統(tǒng)FIS所構(gòu)建的參數(shù)傳遞給模糊推理系統(tǒng)仿真編輯圖形化窗口中名稱為 FLC的 Fuzzy Logic Controller。操作步驟 如下：在 MATLAB命令窗口中輸入 fuzzy→ Enter，出現(xiàn) FIS Edit 編輯畫面，單擊 File→ Import→ From Disk，打開之前建立 的系統(tǒng)模糊推 理系統(tǒng) ；接著單擊 File→ Export→ To Workspace，打開如圖 。 雙擊系統(tǒng)連接圖中的 Fuzzy Logic Controller 名稱，將其改為 新 的名稱， FLC。 圖 在本系統(tǒng)中， 模糊控制器的兩個(gè)輸入上限幅均為 6，下限幅均為 6；控制信號)(1tu 的上限幅為 5V，下限幅為 0V。 如圖 。 圖 23 圖 （ 7）構(gòu)建完成以上模糊推理系統(tǒng)的工作，利用編輯器的“ File→ Export to Workspace”，將當(dāng)前的模糊推理系統(tǒng)以名字 FLC（系統(tǒng)自動將其擴(kuò)展名設(shè)為 .fis）保存到 MATLAB 工作空間 模糊推理矩陣中。該系統(tǒng)共有 2個(gè)輸入語言變量和一個(gè)輸出語言變量，而每個(gè)輸入語言變量中各有 7 個(gè)隸屬函數(shù)，以你其規(guī)則最多 由 7 7=49條。 圖 圖 21 圖 （ 4）利用 編輯器窗口的“ Edir→ Rules” 菜單命令，打開模糊規(guī)則編輯器，見圖 所示，根據(jù)表 進(jìn)行模糊規(guī)則設(shè)置。 圖 20 將輸入語言變量 e 和 ec 的取值范圍（ range）和顯示范圍（ Display range）均設(shè)置為 [6 6] 。 集體參數(shù)設(shè)定 如圖 所示。單位階躍響應(yīng) )1s i n(1 11)( 22 ???? ?? ????? ? tety ntn 式中 17 參數(shù) 21 ???? ???nrt 21 ?? ???npt 參照欠阻尼階躍響應(yīng)曲線，測得上升時(shí)間 rt =75s 及峰值時(shí)間 pt =115s 圖 由21 ???? ???nrt 和 21 ?? ???npt 可得出二階模型的參數(shù) ? =， T=n?1 = s 因此，被控對象的二階參考模型為 121)( 22 ??? TssTsG ?= 12 ?? ss 被控對象階躍輸 入為 4V時(shí)，對象輸出穩(wěn)定在 500℃，因此得到廣義對象的放大系數(shù) K= 450 =125℃ /V 系統(tǒng)仿真模型為 ?)(sG 1252 ?? ss ? ??21a rc ta n ?? 18 構(gòu)建模糊推理系統(tǒng) 構(gòu)建模糊推理系統(tǒng)的步驟如下： （ 1）在 MATLAB 命令窗口中輸入命令 fuzzy，然后點(diǎn)擊回車，打開模糊推理系統(tǒng)編輯器（ FIS Editor） 如圖 所示 。因此，對于欠阻尼階躍響應(yīng)，可以現(xiàn)將廣義 被控對象看做二階模型。 建立仿真模型 根據(jù)前面有關(guān)被控對象階躍響應(yīng)的結(jié)果，進(jìn)行如下建模： 1. 過 阻尼響應(yīng) 此時(shí)可以把被控對象看做一階慣性環(huán)節(jié)： seTsKsG ???? 1)( T 為時(shí)間常數(shù)， T= 112 s； K 為放大系數(shù)，階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)室，廣義對象輸入控制信號為 4V，對象輸出穩(wěn)定在 500℃，因此放大系數(shù) K = 500247。 模糊控制以模糊集合論作為其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，通過計(jì)算機(jī)把操作人員在實(shí)踐中積累的豐富經(jīng)驗(yàn)形式化、語言化，并根據(jù)所得的語言控制規(guī)則進(jìn)行模糊推理，給出模糊決策，將模糊量轉(zhuǎn)化為精確量，作為 反饋 送到被控對象（或過程）的控制作用。 在 MATLAB 環(huán)境中鍵入 fuzzy，敲回車鍵，屏幕上就會出現(xiàn)一個(gè)基本的 FIS 編輯器，用戶可以在窗口菜單中修改其各種特性，如改變輸入 /輸出的變 量數(shù)，編輯隸屬 16 度函數(shù)及模糊規(guī)則等，從而生成新的 FIS。它包括了生成新的 FIS，給 FIS 加入隸屬度函數(shù)及規(guī)則等功能，用戶可以用命令調(diào)用這些函數(shù)生成新的 FIS。 模糊邏輯工具箱包含了進(jìn)行模糊分析與模糊系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各種途徑。 SIMULINK模塊庫中提供了建立系統(tǒng)模型所需的大部分模塊，進(jìn)入 MATLAB 環(huán)境后，只需鍵入SIMULINK 命令就可打開該模塊庫，用戶可以根據(jù)自己的系統(tǒng)選擇所需的模塊，用鼠標(biāo)將其拖至自己的系統(tǒng)模型中，再劃線連起來，就構(gòu)成了