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模糊控制技术 第1章绪论 1 1模糊控制的起源及其特点 模糊控制是近代控制理论中建立在模糊集合论基础上的一种基于语言规则与模糊推理的控制理论 它是智能控制的一个重要分支 模糊的概念 fuzzy 如 三角形 高低 冷热 快慢 精确数学的问题 秃子 悖论J A Goguen1974说 描述不确切性并非坏事 相反倒是一件好事 它能用较少的代价传输足够的信息 并能对复杂事物做出高效率的判断和处理 也就是说 不确定性有助于提高效率 不相容原理 L A Zadeh1975提出 当一个系统复杂性增大时 我们使它精确化的能力将减低 在达到一定的阈值时 复杂性和精确性将相互排斥 模糊技术是一种进步 描述更准确 不是非此即彼 而是亦此亦彼 从0和1发展到0至1 常规控制的基本特点是 对于控制器的设计 都要建立在被控对象的精确数学模型基础上 但是 在许多情况下 被控对象 或生产过程 的精确数学模型很难建立 模糊控制最重要的特征是反映人们的经验以及人们的常识推理规则 而这些经验与常识推理规则是通过语言来表达的 图1 1仿真对比 模糊数学 没有数学就没有科学 自然科学 模糊数学是一种进步 它可以描述和解决传统数学解决不了的问题 L A Zadeh1965的论文 Fuzzysets 发展了Contor的普通集合 有效性 模糊数学更接近人的思维与处理方法 Exp 某人1 75m是否高个子 模糊控制 必要性 现有控制理论的局限性 需要知道数模 复杂系统做不了 或很难做或投资大 周期长 主要区别 现有控制理论 已知对象 指标 求控制器 模糊控制 对象未知 已知控制规则 求控制器 关键问题 控制规则描述 全面 正确数学表达 含主观因素计算 各种算法选择 从以上背景可以看出 模糊控制有以下的特点 模糊工程的计算方法虽然是运用模糊集理论进行的模糊算法 但最后得到的控制规律是确定性的 定量的条件语句 不需要根据机理与分析建立被控对象的数学模型 对于某些系统 要建立数学模型是很困难的 甚至是不可能的 与传统的控制方法相比 模糊控制系统依赖于行为规则库 由于是用自然语言表达的规则 更接近于人的思维方法和推理习惯 因此 便于现场操作人员的理解和 使用 便于人机对话 以得到更有效的控制规律 模糊控制与计算机密切相关 从控制角度看 它实际上是一个由很多条件语句组成的软件控制器 1 2模糊控制研究与应用现状 历史和现状 无所不包 现控有的高级控制均可带 模糊 如 模糊专家系统 模糊自适应系统 模糊神经元网络 变结构模糊控制 模糊识别 模糊单片机 模糊计算机 年轻 不成熟 不规范自动控制权威 ustr n曾经指出 模糊逻辑控制 神经网络控制 专家控制是三种典型的智能控制方法 1 3模糊控制展望目前模糊控制下一步的发展趋势主要可归结为 硬件方面 模糊计算机的研制模糊计算机的研制包括 模糊计算机体系结构的硬件 操作系统与语言理解等项目 模糊控
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