1、模糊控制Fuzzy Control中南大学信息科学与工程学院袁艳2005年6月27日中南大学信息科学与工程学院硕士研究生模糊控制讲义 第三章模糊控制基本原理NBNBNBNBNMNMNSPBNBNBNMNMNMNSO PMNMNMNSNS O O OPSNSNSNSO OOPSPONSOO O PSPSPSNOOO O PS PSPMPMNSO PSPMPMPMPBPBNMPSPMPMPBPBPBPBNB PBPMPSONS NM NB 表3.3 推理语言规则表ECE中南大学信息科学与工程学院硕士研究生模糊控制讲义 第三章模糊控制基本原理表3.1 偏差E的赋值表00000001.00.60.10
2、000N00001.00.300+00000000000.10.40.81.0NB000000000.20.71.00.70.2NM0000000.30.81.00.50.100NS00000.10.60000000P0000.10.51.00.80000000PS0.20.71.00.70.200000000PM1.00.80.40.1000000000PB+6+5+4+3+2+1-0-1-2-3-4-5-6eE中南大学信息科学与工程学院硕士研究生模糊控制讲义 第三章模糊控制基本原理表3.2 偏差变化率Ec的赋值表 y1y2y3y4y5y6y7-3 -2 -1 0 +1 +2 +3PB 0
3、0 0 0 0.1 0.4 1.0PM 0 0 0 0.1 0.4 1.0 0.4PS 0 0 0.1 0.4 1.0 0.4 0.1O 0 0.1 0.4 1.0 0.4 0.1 0NS 0.1 0.4 1.0 0.4 0.1 0 0NM 0.4 1.0 0.4 0.1 0 0 0NB 1.0 0.4 0.1 0 0 0 0CE中南大学信息科学与工程学院硕士研究生模糊控制讲义 第三章模糊控制基本原理0000000000.10.40.81.0NB000000000.20.71.0.0.70.2NM00000000.41.00.80.40.10NS000000.510.500000O000.41
4、.00.80.40000000PS0.20.71.00.70.200000000PM1.00.80.40.1000000000PB6543210-1-2-3-4-5-6z13z12z11z10z9z8z7z6z5z4z3z2z1表3.5 控制量U的赋值表U中南大学信息科学与工程学院硕士研究生模糊控制讲义 第三章模糊控制基本原理8、模糊控制查询表的计算由模糊规则表得到(7*8=56)条规则,每条规则对应不同的偏差、偏差变化率和控制量的语言值。查偏差、偏差变化率和控制量的隶属度值表,得与各语言值相应的模糊子集 。)()()(zUyExEijjCi、(1) 模糊关系的计算中南大学信息科学与工程学院硕
5、士研究生模糊控制讲义 第三章模糊控制基本原理)()()()()( yExEyExEx,yDjCTijCiij=列向量即:矩阵 198ij714),(),( yxDyxDij),(),(D),(),(),()()(),(1398yxUyxyxUyxDyxUyExEzyxRijijijijijjCiij=)(7,.,2,1),(8,.,2,1),(zUjyEixEijjCi=及控制量隶属函数表查语言变量控制规则表中南大学信息科学与工程学院硕士研究生模糊控制讲义 第三章模糊控制基本原理(2)控制量的量化值(执行量)的计算取偏差、偏差变化率的模糊论域中的所有元素,按隶属度最大原则得到对应的模糊子集。规
6、则综合(求并)U7,81,1 ),(),(=jijiijzyxRzyxR+=+=)(33,)(66,2.33.1yEyyExExxEjCci查表查表中南大学信息科学与工程学院硕士研究生模糊控制讲义 第三章模糊控制基本原理重复以上步骤,可得“模糊控制查询表”,如表3.6所示。)()()()(),(yExEyExEyxDjCTijCiij=)(),(),(981ij行向量 yxDyxDTij)(),(),()(1398981ij131行向量合成运算= zyxRyxDzUTijo模糊判决原则按*)()(maxzzUzUijij=中南大学信息科学与工程学院硕士研究生模糊控制讲义 第三章模糊控制基本原理
7、-6-6-5-4-3-2-1-1000112+3-6-5-4-4-3-1-10001223+2-5-5-4-3-3-1-10012334+1-5-4-3-3-2-1001233450-4-3-3-2-1001133455-1-3-2-2-10001234456-2-2-1-100011234566-3+6+5+4+3+2+1+0-0-1-2-3-4-5-6EEc表3.6 模糊控制规则查询表中南大学信息科学与工程学院硕士研究生模糊控制讲义 第三章模糊控制基本原理例1:若已知输入为时,输出为求与这条规则相对应的模糊关系 。22112116.00.11.0,0.15.0cccEeeEC+=+=211
8、0.14.0uuU +=R中南大学信息科学与工程学院硕士研究生模糊控制讲义 第三章模糊控制基本原理=6.04.00.14.01.01.05.04.05.04.01.01.06.00.11.05.05.01.06.00.10.15.05.00.111111111111CTCUDRDEEEED,于是模糊关系成列向量形式为了便于计算,将其写解:先求中南大学信息科学与工程学院硕士研究生模糊控制讲义 第三章模糊控制基本原理例2:若已知模糊关系如例1中所推得的结果,且已知输入为求输出。22122120.15.01.0,5.00.1cccEeeEC+=+=中南大学信息科学与工程学院硕士研究生模糊控制讲义 第三章模糊控制基本原理5.04.06.04.00.14.01.01.05.04.05.04.01.01.05.05.01.00.15.01.05.05.01.00.15.01.05.05.00.10.15.00.122222222222=ooTTCTCRDUDEEEED于是输出成行向量形式为了便于计算,将其写解:先求