智能控制模糊控制系统设计教学学习教案.pptx

会计学（不是对象的输入(shūrù)变量的个数，也不是对象的状态变量的
个数，而是模糊控制器的输入(shūrù)变量个数）一维模糊控制器是最简单的一种(yīzhǒnɡ)模糊控制器，输入输出语
言变量只有一个。设输入为e,输出为u,则其控制规则一般
为：二维模糊(móhu)控制器结构传统控制器的设计：依赖于系统(xìtǒng)的模型，有成熟而固定
的设计方法。2）对所有(suǒyǒu)变量模糊化三、模糊控制器的常规设计(shèjì)方法算法(suànfǎ)如下：为解决这个问题(wèntí)，模糊控制器在实际应用中，经常采用查表法。x设计(shèjì)步骤如下：取三个语言(yǔyán)变量的量化等级为9级，即e,de,u的论域为输入(shūrù)量化：设e＝27，de＝60，把它们量化3）在各输入输出语言变量的量化域内定义模糊(móhu)子集误差(wùchā)e的赋值表/误差(wùchā)变化率de的赋值表控制(kòngzhì)u的赋值表4）模糊控制规则(guīzé)的确定控制(kòngzhì)规则控制(kòngzhì)规则表5）求模糊控制表根据控制(kòngzhì)规则表，对应的规则为
1） ife=ZEandde=NSthenu=PS
2） ife=PSandde=NSthenu=ZEMIN-MAX-重心法（Mamdani推理法）
代数积-加法(jiāfǎ)-重心法
选择最大隶属度法
取中位数法MIN-MAX-重心(zhòngxīn)法（Mamdani推理法）分三步来实现(shíxiàn)：下图形象地画出了极大极小的推理过程。最后将每一条推理规则得到(dédào)的模糊控制子集进行“并”运算得到(dédào)图中的阴影部分。再由重心法计算出模糊控制输出的精确量。图模糊推理过程(guòchéng)示意图由规则(guīzé)1）和2）可知，有两种可能结果：求模糊集合(jíhé)的重心表模糊控制表至此，模糊控制表己经建立。由于模糊控制表的建立是离线进行的，因此它丝毫没有影响(yǐngxiǎng)模糊控制器实时运行的速度。一旦模糊控制表建立起来，模糊逻辑推理控制的算法就是简单的查表法，其运算速度是相当快的，完全能够满足实时控制的要求。那么(nàme)把它精确化有现在(xiànzài)我们要跟进模糊推理来求结果/分三步来实现(shíxiàn)：利用重心法求隶属度函数(hánshù)的阴影部分的重心，作为阀门
的确切开度。对阴影部分作分段积分，即可得到精确输出。这样(zhèyàng)我们就得到了当e=12.5,de=-75,时候的输出
u=1.53/1.32*16=18.54模糊控制器设计(shèjì)实例-洗衣机模糊控制（3）定义(dìngyì)隶属函数
选用如下隶属函数：

采用三角形隶属函数实现油脂的模糊化，如图所示。图油脂(yóuzhī)隶属函数将污泥分为(fēnwéi)三个模糊集：SG（污泥少），MG（污泥中），LG（污泥多），取值范围为[0，100]。选用如下隶属函数：采用三角形隶属(lìshǔ)函数实现污泥的模糊化，如下图所示。将洗涤时间分为(fēnwéi)五个模糊集：VS（很短），S（短），M（中等），L（长），VL（很长），取值范围为[0，60]。选用如下隶属函数：

采用三角形隶属函数实现洗涤时间的模糊化，如图所示。图洗涤时间隶属(lìshǔ)函数（4）建立模糊控制规则
根据人的操作经验设计(shèjì)模糊规则，模糊规则设计(shèjì)的标准为：“污泥越多，油脂越多，洗涤时间越长”；“污泥适中，油脂适中，洗涤时间适中”；“污泥越少，油脂越少，洗涤时间越短”。
（5）建立模糊控制表
根据模糊规则的设计(shèjì)标准，建立模糊规则表。表4-7模糊洗衣机的洗涤(xǐdí)规则第*条规则为：“IF衣物污泥少且油脂少THEN洗涤时间很短”。
（6）模糊推理
分以下几步进行：
①规则匹配。假定当前传感器测得的信息为：，，分别带入所属的隶属(lìshǔ)函数中求隶属(lìshǔ)度：通过上述四种隶属(lìshǔ)度，可得到四条相匹配的模糊规则，如表所示：②规则触发。由上表可知，被触发的规则有4条：
Rule1：IFyisMDandxisMGTHENzisM
Rule2：IFyisMDandxisLGTHENzisL
Rule3：IFyisLDandxisMGTHENzisL
Rule4：IFyisLDandxisLGTHENzisVL
③规则前提推理。在同一条规则内，前提之间通过“与”的关系(guānxì)得到规则结论，前提之间通过取小运算，得到每一条规则总前提的可信度：
规则1前提的可信度为：min（4/5，3/5）=3/5
规则2前提的可信度为：min（4/5，2/5）=2/5
规则3前提的可信度为：m