1、智能控制系统,邢关生 河北工业大学控制科学与工程学院 ,河北工业大学控制科学与工程学院,2,上集回顾,模糊集合,经典集合,关系,模糊关系,模糊关系是定义在两个集合的直积上的模糊集合,关系矩阵,模糊关系 矩阵,模糊关系合成是为了寻找集合之间模糊关系传递的结果,模糊关系 的合成,类似矩阵乘 法的运算,模糊变换,类似向量乘 矩阵,河北工业大学控制科学与工程学院,3,4.模糊推理,4.1语言变量与模糊命题语言变量：可以取语言值的变量称为语言变量 温度是个语言变量，其取值可以是：很高、高、适中、不高、低、很低等； 语言变量的取值通常称为语言值，语言值在本质上是模糊集。 语言限定词：对基本语言值进行修饰限
2、定的词 非常、差不多、很、有点、略微 限定词对隶属度具有不同影响,河北工业大学控制科学与工程学院,4,4.模糊推理,例：,河北工业大学控制科学与工程学院,5,4.模糊推理,语言变量的五元体结构五元体（X，T(X),U,M,G） X：语言变量 T(X):X的语言值的集合 U:数值论域 M:词义规则，给出语言值的隶属度 G:语法规则，给出语言值,河北工业大学控制科学与工程学院,6,4.模糊推理,语言变量,语言值,数值论域,隶属度,河北工业大学控制科学与工程学院,7,4.模糊推理,模糊命题 带有语言值的命题称为模糊命题：西红柿熟了; 张三很年轻。 简单模糊命题：x是A (A是语言值)。 复合模糊命题
3、：由简单命题通过模糊联结词“且”、“或”、“非” 连接而成的命题。,河北工业大学控制科学与工程学院,8,4.模糊推理,模糊条件语句 1)简单模糊条件语句: IF A THEN B规则形如“如果x是A，则 y是B”的模糊命题称为IF-THEN规则，记为如果西红柿红了，则西红柿熟了； 简单模糊规则决定的关系：,对应于教材上的模糊蕴含,河北工业大学控制科学与工程学院,9,4.模糊推理,例：存在IF-THEN规则：IF xX 大，则y Y小。用Mamdani方法，该规则表述为：,语言变量,河北工业大学控制科学与工程学院,10,4.模糊推理,使用矩阵计算,河北工业大学控制科学与工程学院,11,4.模糊推
4、理,2)多重简单模糊条件语句 IF A THEN B, ELSE C ：“如果x是A，则 y是B，否则y是C”“如果x是A1，则 y是B1，否则x是A2，则 y是B2 ，否则x是An，则 y是Bn”,河北工业大学控制科学与工程学院,12,4.模糊推理,例：存在多重规则：IF xX 大，则y Y小，否则y为大。,河北工业大学控制科学与工程学院,13,4.模糊推理,河北工业大学控制科学与工程学院,14,4.模糊推理,使用矩阵计算,河北工业大学控制科学与工程学院,15,4.模糊推理,3)多维模糊条件语句“如果x是A且y是B且则z是C”以二维为例： IF A and B Then C4)多维多重模糊条
5、件语句“如果x是A1且 y是B1，则z是C1，否则x是A2且 y是B2 ，则z是C2，否则x是An且 y是Bn则z是Cn”,河北工业大学控制科学与工程学院,16,4.模糊推理,例：已知论域,河北工业大学控制科学与工程学院,17,4.模糊推理,练习：某电热烘干炉依靠人工连续调节外加电压，以便克服各种干扰达到恒温烘干的作用。操作工人的经验是“如果炉温低，则外加电压高，否则不很高”。求在此条件下的模糊关系。已知炉温和电压的论域为,河北工业大学控制科学与工程学院,18,4.模糊推理,4.2 模糊推理中的Mamdani方法普通推理 取式推理拒式推理,河北工业大学控制科学与工程学院,19,4.模糊推理,三
6、段论模糊推理：使用模糊命题进行推理 模糊取式推理,河北工业大学控制科学与工程学院,20,4.模糊推理,模糊拒式推理模糊三段论,河北工业大学控制科学与工程学院,21,4.模糊推理,Mamdani推理法模糊取式推理1）单输入推理：若x=A则y=B，若x=A求y对应的B,),(,y,B,=,河北工业大学控制科学与工程学院,22,4.模糊推理,例：存在IF-THEN规则：IF xX 大，则y Y小。若x不大，则y=?,河北工业大学控制科学与工程学院,23,4.模糊推理,河北工业大学控制科学与工程学院,24,4.模糊推理,Mamdani方法又称削顶法，其中 称为置信程度。用图形解释,重点理解 在模糊控制
7、的推理中很重要,河北工业大学控制科学与工程学院,25,4.模糊推理,如前例,河北工业大学控制科学与工程学院,26,4.模糊推理,2）多输入模糊推理：若x=A且y=B则z=C，若x=A且y=B、 求z对应的C,河北工业大学控制科学与工程学院,27,4.模糊推理,例：已知满足条件若x=A且y=B，则z=C 已知 求z对应的C,河北工业大学控制科学与工程学院,28,4.模糊推理,河北工业大学控制科学与工程学院,29,4.模糊推理,河北工业大学控制科学与工程学院,30,4.模糊推理,用图形解释,重点理解 在模糊控制的推理中很重要,河北工业大学控制科学与工程学院,31,4.模糊推理,河北工业大学控制科学与工程学院,32,4.模糊推理,2）多输入模糊多规则推理：若x=A1且y=B1则z=C1，否 则若x=A2且y=B2则z=C2已知x=A且y=B，求z对应的C,
