智能控制--第3章模糊控制的理論基礎(chǔ)(已改無錯(cuò)字)
2023-02-20 06:12:19 本頁面
【正文】 為表示為（（ 6）） Z形隸屬函數(shù)形隸屬函數(shù)這是基于樣條函數(shù)的曲線，因其呈現(xiàn)這是基于樣條函數(shù)的曲線，因其呈現(xiàn) Z形狀而形狀而得名。參數(shù)得名。參數(shù) a和和 b確定了曲線的形狀。確定了曲線的形狀。 Matlab表示表示為為有關(guān)隸屬函數(shù)的有關(guān)隸屬函數(shù)的 MATLAB設(shè)計(jì)，見著作：設(shè)計(jì)，見著作：樓順天，胡昌華，張偉，基于樓順天，胡昌華，張偉，基于 MATLAB的系統(tǒng)分的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)析與設(shè)計(jì) 模糊系統(tǒng)，西安：西安電子科技大學(xué)出模糊系統(tǒng)，西安：西安電子科技大學(xué)出版社，版社， 2023例例 隸屬函數(shù)的設(shè)計(jì)：針對(duì)上述描述的隸屬函數(shù)的設(shè)計(jì)：針對(duì)上述描述的 6種隸屬種隸屬函數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。函數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 M為隸屬函數(shù)的類型，其中為隸屬函數(shù)的類型，其中 M=1為高斯型隸屬函數(shù)，為高斯型隸屬函數(shù)， M=2為廣義鐘形隸屬函數(shù)，為廣義鐘形隸屬函數(shù)，M=3為為 S形隸屬函數(shù)，形隸屬函數(shù)， M=4為梯形隸屬函數(shù)，為梯形隸屬函數(shù)，M=5為三角形隸屬函數(shù)，為三角形隸屬函數(shù)， M=6為為 Z形隸屬函數(shù)。形隸屬函數(shù)。如圖所示。如圖所示。圖圖 高斯型隸屬函數(shù)（高斯型隸屬函數(shù)（ M=1））圖圖 廣義鐘形隸屬函數(shù)（廣義鐘形隸屬函數(shù)（ M=2））圖圖 S形隸屬函數(shù)（形隸屬函數(shù)（ M=3））圖圖 梯形隸屬函數(shù)（梯形隸屬函數(shù)（ M=4））圖圖 三角形隸屬函數(shù)（三角形隸屬函數(shù)（ M=5））圖圖 Z形隸屬函數(shù)（形隸屬函數(shù)（ M=6））二、隸屬函數(shù)的仿真二、隸屬函數(shù)的仿真例例 設(shè)計(jì)一個(gè)三角形隸屬函數(shù)，按設(shè)計(jì)一個(gè)三角形隸屬函數(shù)，按 [3， 3]范圍范圍七個(gè)等級(jí)，建立一個(gè)模糊系統(tǒng)，用來表示七個(gè)等級(jí)，建立一個(gè)模糊系統(tǒng)，用來表示 {負(fù)大負(fù)大，負(fù)中，負(fù)小，零，正小，正中，正大，負(fù)中，負(fù)小，零，正小，正中，正大 }。 仿真仿真結(jié)果如圖所示。結(jié)果如圖所示。圖圖 三角形隸屬函數(shù)曲線三角形隸屬函數(shù)曲線例例 設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)一個(gè)學(xué)生成績的隸屬函數(shù)，在設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)一個(gè)學(xué)生成績的隸屬函數(shù)，在 [0， 100]之內(nèi)按之內(nèi)按 A、 B、 C、 D、 E分為五個(gè)等級(jí)，分為五個(gè)等級(jí)，即即 {不及格，及格不及格，及格 ，中，良，優(yōu)，中，良，優(yōu) }。 分別采用五個(gè)分別采用五個(gè)高斯型隸屬函數(shù)來表示，建立一個(gè)模糊系統(tǒng)，高斯型隸屬函數(shù)來表示，建立一個(gè)模糊系統(tǒng)，仿真結(jié)果如圖所示。仿真結(jié)果如圖所示。圖圖 高斯型隸屬函數(shù)曲線高斯型隸屬函數(shù)曲線三、三、 隸屬函數(shù)的確定方法隸屬函數(shù)的確定方法隸屬函數(shù)是模糊控制的應(yīng)用基礎(chǔ)。目前還沒有隸屬函數(shù)是模糊控制的應(yīng)用基礎(chǔ)。目前還沒有成熟的方法來確定隸屬函數(shù)，主要還停留在經(jīng)驗(yàn)成熟的方法來確定隸屬函數(shù)，主要還停留在經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。通常的方法是初步確定粗略的和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。通常的方法是初步確定粗略的隸屬函數(shù)，然后通過隸屬函數(shù)，然后通過 “學(xué)習(xí)學(xué)習(xí) ”和實(shí)踐來不斷地調(diào)整和實(shí)踐來不斷地調(diào)整和完善。遵照這一原則的隸屬函數(shù)選擇方法有以和完善。遵照這一原則的隸屬函數(shù)選擇方法有以下幾種。下幾種。（（ 1）模糊統(tǒng)計(jì)法）模糊統(tǒng)計(jì)法根據(jù)所提出的模糊概念進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，提出根據(jù)所提出的模糊概念進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，提出與之對(duì)應(yīng)的模糊集與之對(duì)應(yīng)的模糊集 A，通過統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)，確定不同，通過統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)，確定不同元素隸屬于元素隸屬于 A的程度。的程度。對(duì)模糊集對(duì)模糊集 A的隸屬度的隸屬度 =（（ 2）主觀經(jīng)驗(yàn)法）主觀經(jīng)驗(yàn)法當(dāng)論域?yàn)殡x散論域時(shí)，可根據(jù)主觀認(rèn)識(shí)，結(jié)合個(gè)當(dāng)論域?yàn)殡x散論域時(shí)，可根據(jù)主觀認(rèn)識(shí)，結(jié)合個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過分析和推理，直接給出隸屬度。這種人經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過分析和推理，直接給出隸屬度。這種確定隸屬函數(shù)的方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。確定隸屬函數(shù)的方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。（（ 3）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能，由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)生成利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能，由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)生成隸屬函數(shù)，并通過網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)自動(dòng)調(diào)整隸屬函數(shù)的隸屬函數(shù)，并通過網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)自動(dòng)調(diào)整隸屬函數(shù)的值。值。第四節(jié) 模糊關(guān)系一、模糊關(guān)系一、模糊關(guān)系例例 設(shè)有一組同學(xué)設(shè)有一組同學(xué) X， X={張三，李四，王五張三，李四，王五 }，他們的功課為他們的功課為 Y， Y={英語，數(shù)學(xué)，物理，化學(xué)英語，數(shù)學(xué)，物理，化學(xué) }。他們的考試成績?nèi)缦卤恚核麄兊目荚嚦煽內(nèi)缦卤恚罕肀?考試成績表考試成績表取隸屬函數(shù)取隸屬函數(shù) ，其中，其中 u為成績。如果為成績。如果將他們的成績轉(zhuǎn)化為隸屬度，則構(gòu)成一個(gè)將他們的成績轉(zhuǎn)化為隸屬度，則構(gòu)成一個(gè) x y上的一個(gè)模糊關(guān)系上的一個(gè)模糊關(guān)系 R，見下表。，見下表。表表 考試成績表的模糊化考試成績表的模糊化將上表寫成矩陣形式，得將上表寫成矩陣形式，得：：該矩陣稱作模糊矩陣，其中各個(gè)元素必須在該矩陣稱作模糊矩陣，其中各個(gè)元素必須在[0， 1]閉環(huán)區(qū)間上取值。矩陣閉環(huán)區(qū)間上取值。矩陣 R也可以用關(guān)系圖也可以用關(guān)系圖來表示，如圖所示。來表示，如圖所示。圖圖 R的關(guān)系圖的關(guān)系圖二、模糊矩陣運(yùn)算二、模糊矩陣運(yùn)算設(shè)有設(shè)有 n階模糊矩陣階模糊矩陣 A和和 B， ， ，且，且 則定義如下幾種模糊矩。則定義如下幾種模糊矩陣運(yùn)算方式：陣運(yùn)算方式：例 310 設(shè)三、模糊矩陣的合成三、模糊矩陣的合
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