现代控制理论与智能控制基础模糊逻辑控制
95页1、现代控制理论与智能控制基础 4 模糊逻辑控制 电气学院工业自动化教研室 贾要勤 2007-08-27 2007-08-271现代控制理论与智能控制基础 内容提要 绪论 4.1 模糊逻辑理论的基本概念 4.2 模糊逻辑控制系统的基本结构 1) Mamdani 2) Sugeno 3) 两种方法的比较 4.3 模糊神经元网络 4.4 模糊控制的Matlab实现 2007-08-272现代控制理论与智能控制基础 绪论 绪论 模糊逻辑的发展 模糊逻辑与计算机 模糊逻辑与人工智能 模糊逻辑技术中的几个问题 2007-08-273现代控制理论与智能控制基础 绪论 1. 模糊逻辑的发展 (1)模糊逻辑的起源 模糊逻辑-Fuzzy Logic 的中文意译 模糊概念、模糊现象到处存在 在经典二值(布尔)逻辑体系中:所有的分类都被假定为有明确的 边界 糊逻模辑:对二值逻辑的扩充。关键的概念是渐变的隶属关系。 一个集合可以有部分属于它的元素 模糊逻辑是通过模仿人的思维方式来表示和分析不确定、不精确信 息的方法和工具 模糊逻辑本身并不模糊,它并不是“模糊的” 逻辑,而是用来对 “模糊”(现象、事件) 进行处理
2、,以达到消除模糊的逻辑 模糊逻辑的数学基础:通过模糊集合来工作的 常规集合:集合中的对象关系被严格划分为0或1,不存在介于两者 之间的对象 模糊集合:允许在一个集合部分隶属。对象在模糊集合中的隶属度 ,可为从0 - 1之间的任何值,即可以从“不隶属”到“隶属”逐 步过渡 2007-08-274现代控制理论与智能控制基础 绪论 1. 模糊逻辑的发展 (2)模糊逻辑技术的发展和现状 1960年柏克莱加州大学电子工程系扎德(L.A.Zadeh)教授,提出 “模糊”的概念 1965年发表关于模糊集合理论的论文 1966年马里诺斯(P.N.Marinos)发表关于模糊逻辑的研究报告 以后,扎德(L.A.Zadeh)又提出关于模糊语言变量的概念 1974年扎德(L.A.Zadeh)进行有关模糊逻辑推理的研究 七十年代欧洲进行模糊逻辑在工业控制方面的应用研究 实现了第一个试验性的蒸汽机控制 热交换器模糊逻辑控制试验 转炉炼钢模糊逻辑控制试验 温度模糊逻辑控制 十字路口交通控制 污、废水处理等 2007-08-275现代控制理论与智能控制基础 绪论 1. 模糊逻辑的发展 (2)模糊逻辑技术的发展和现状
3、 八十年代日本情况: 列车的运行和停车模糊逻辑控制,节能1114%(1983) 汽车速度模糊逻辑控制(加速平滑、上下坡稳定)(1985) 港口集装箱起重机的小车行走和卷扬机的运行控制(1986) 家电模糊逻辑控制(电饭煲、洗衣机、微波炉、空调、电冰箱 等)(1988-) 2007-08-276现代控制理论与智能控制基础 绪论 1. 模糊逻辑的发展 (2)模糊逻辑技术的发展和现状 中国: 在模糊理论和应用方面的研究起步较慢,但发展较快 1976年 起步 1979年 模糊控制器的研究 1980年 模糊控制器的算法研究 1981年 模糊语言和模糊文法的研究 1982年 磨床研磨表面光洁度模糊控制、关式液压位置伺服系 统模糊控制研究 1984年 提出语义推理的自学习方法 1986年 单片微机比例因子模糊逻辑控制器 1987年 我国第一台模糊逻辑推理机 1982年 磨床研磨表面光洁度模糊控制、开关式液压位置伺服 系统模糊控制研究; 1984年 提出语义推理的自学习方法; 2007-08-277现代控制理论与智能控制基础 绪论 1. 模糊逻辑的发展 (2)模糊逻辑技术的发展和现状 中国: 1986
4、年 单片微机比例因子模糊逻辑控制器 1987年 我国第一台模糊逻辑推理机 1990年起:工业控制模糊逻辑控制器:玻璃窑炉、水泥回转窑 、PVC树脂聚合过程、功率因数补偿等 目前: 模糊逻辑控制技术在工业控制、家电领域有很好发展 开展模糊信息处理方面的基础研究和理论研究 开发专用模糊控制电路和模糊推理芯片等 2007-08-278现代控制理论与智能控制基础 绪论 2. 模糊逻辑与计算机 (1)人脑和电脑 电脑扩大并延伸了人脑的功能,但两者存在重大差别: 工作方法 传统的冯 诺依曼计算机:连续串行的微观工作方式 人脑:串并行的工作方式 智能性: 计算机的人工智能:建立在对精确符号系统的数据处理 上 人脑的自然智能:接受的信号具有某种不确定性;用统 计方法处理(具有模糊性) 语言: 计算机:使用的是精确形式化的数学语言或程序语言 人脑:可以使用具有模糊性或歧义性的自然语言 2007-08-279现代控制理论与智能控制基础 绪论 2. 模糊逻辑与计算机 (1)人脑和电脑 可靠性: 计算机:计算具有高精度的特点。但对事物整体把握的可靠性 不如人脑 人脑:低精度条件下完成非常复杂的任务,达到相当高
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