模糊控制学习心得.doc

模糊控制学习心得 模糊控制学习心得班别电气143学号1407300043姓名范宝荣“模糊”是人类感知万物,获取知识,思维推理,决策实施的重要特征。 “模糊”比“清晰”所拥有的信息容量更大,内涵更丰富,更符合客观世界。 在日常生活中,人们的思维中有许多模糊的概念,如大、小、冷、热等,都没有明确的内涵和外延,只能用模糊集合来描述。 人们常用的经验规则都是用模糊条件语句表达,例如,当我们拧开水阀往水桶里注水时,有这样的经验:桶里没水或水较少时,应开大水阀;桶里水较多时,应将水阀关小些;当水桶里水快满时,则应把阀门关得很小;而水桶里水满时应迅速关掉水阀。 其中,“较少”、“较多”、“小一些”、“很小”等,这些表示水位和控制阀门动作的概念都具有模糊性。 即有经验的操作人员的控制规则具有相当的模糊性。 模糊控制就是利用计算机模拟人的思维方式,按照人的操作规则进行控制,实现人的控制经验。 模糊控制理论是由美国著名的学者加利福尼亚大学教授ZadehLA于1965年首先提出,它以模糊数学为基础,用语言规则表示方法和先进的计算机技术,由模糊推理进行决策的一种高级控制策略。 1974年,英国伦敦大学教授MamdaniEH研制成功第一个模糊控制器,充分展示了模糊技术的应用前景。 尽管模糊控制理论已经取得了可观的进展,但与常规控制理论相比仍不成熟。 模糊控制系统的分析和设计尚未建立起有效的方法,在很多场合下仍然需要依靠经验和试凑。 近年来,许多人一直尝试将常规控制理论的概念和方法扩展至模糊控制系统,而模糊控制与神经网络相结合的方法已成为研究的热点,二者的结合有效地推动了自学习模糊控制的发展。 模糊控制易于获得由语言表达的专家知识,能有效地控制那些难以建立精确模型而凭经验可控制的系统,而神经网络则由于其仿生特性更能有效利用系统本身的信息,并能映射任意函数关系,具有并行处理和自学习能力,容错能力也很强。 在集成大系统中,神经网络可用于处理低层感知数据,模糊逻辑可用于描述高层的逻辑框架5。 模糊逻辑与神经网络的结合有两种情况:一是将模糊技术用于神经网络形成模糊神经网络,一是用神经网络实现模糊控制。 这两方面均见于大量的研究文献。 常规模糊控制的两个主要问题在于:改进稳态控制精度和提高智能水平与适应能力。 从大量文献中可以看出,在实际应用中,往住是将模糊控制或模糊推理的思想,与其他相对成熟的控制理论或方法结合起来,发挥各自的长处,从而获得理想的控制效果。 例如，利用模糊复合控制理论的分档控制,将PI或PID控制策略引入Fuzzy控制器,构成Fuzzy-PI或Fuzzy-PID复合控制;适应高阶系统模糊控制需要的三维模糊控制器;将精确控制和模糊控制结合起来的精确模糊混合控制;将预测控制与模糊控制相结合,利用预测模型对控制结果进行预报,并根据目标误差和操作者的经验应用模糊决策方法在线修正控制策略的模糊预测控制等。 模糊控制的发展过程中,提出了多种自组织、自学习、自适应模糊控制器。 它们根据被控过程的特性和系统参数的变化,自动生成或调整模糊控制器的规则和参数,达到控制目的。 这类模糊控制器在实现人的控制策略基础上,又进一步将人的学习和适应能力引入控制器,使模糊控制具有更高的智能性。 自校正模糊控制器、参数自调整模糊控制等控制方法也较大地增强了对环境变化的适应能力。 够表的需更高对这规则更好展趋合论年，和相制器作标大特在西广应成为生产吸尘反应驾驶辑推理论将人识别论以领域的模过程径。 结构模糊变量以隶控制语言模糊控制表达和利用需要,弥补了高的智能。 二者的结这些知识加基于神经模糊控制则在控制过好的控制效趋势。 模糊逻辑论、模糊语美国的L.A相关的定理器，并把它应标志着模糊模糊控制特点是既具西方遇到了应用。 近20为自动控制产和生活的尘器、照相应釜、水泥窑驶、电梯、所谓模糊推理的知识论以模糊集人的判断、别、自动机以及信号处域,以模糊集模糊控制为程纳入自动如右图所构包括知识糊化、输出知识库包量的基础上隶属函数表制规则,需要言变量值(大制与其他智控制复杂过了模糊控制器结合还能够以有效利用经网络的模制器正向着过程中自动地效果,而与专家辑控制(Fuzzy语言变量和A.Zadeh创理。 1974年应用于锅炉控制论的诞实质上是一具有系统化的较大的阻力0多年来，领域中一个的许多方面，机和摄录机窑炉等的模自动扶梯、糊控制,就是在识来模拟人集合、模糊语思维过程表机理论、语言处理等方面。 集理论为基为将人的控制动控制提供了所示,模糊控识库、模糊推量精确化四包括模糊控制上。 语言变量表明基本论域要将基本论域大、中、小等智能控制方法过程和对象器结构过于够拥有过程控用。 糊控制能够着自适应、自地调整、修家系统、神y LogicCont和模糊逻辑推立了模糊集，英国的E炉和蒸汽机诞生。 一种非线性的理论，又有力；然而在东模糊控制不个非常活跃例如在家机等；在工业模糊控制；在蒸汽引擎在控制方法人的模糊思维语言变量和表达出来,从言研究、控。 在自动控基础发展起制经验及推了一条便捷控制器的基推理、输入四部分。 制器参数库量取值为“大域上的精确域上的精确等)代替精确法的结合组象所需的启发于简单、规控制复杂的够实现局部自组织、自修改和完善,神经网络等trol)简称模推理为基础集合论；19E.H.Mamda的控制，在性控制，从属有着大量实东方尤其是不论从理论跃而又硕果累家用电器设备业控制领域在专用系统擎以及机器人法上应用模维方法,用计和模糊逻辑为从而逐渐得控制控制起来推理捷途基本入量库和模糊控制大”、“中”、确值属于该模确值依据隶属确值。 这个组成的模糊发式知识,重则比较单一的知识,并能部或全部的模自学习方向发从而不断完等其他智能控模糊控制(Fuz础的一种计算73年他给出ani首先用模在实验室获得属于智能控制实际应用背是在日本，却论上还是技术累累的分支备中有模糊域中有水净化统和其它方面人的模糊控模糊集理论、计算机实现与为基础,用比得到了广泛应制规则库。 模“小”等这样模糊子集的属函数归并个过程代表了糊控制,如专重视知识的一的缺陷,赋能够在更为模糊逻辑控发展,使得模完善系统的控制技术相zzy Control)算机数字控出了模糊逻模糊控制语得成功。 这制的范畴。 景。 模糊控却得到了迅术上都有了支。 其典型应糊洗衣机、空化处理、发面有地铁靠控制等。 模糊语言与操作者相比较简单的应用。 应用模糊控制规样的模糊子的程度。 因此并到各模糊了人在控制专家模糊控制的多层次和分赋予了模糊控为复杂的情况控制功能。 模糊控制参控制性能,达相融合成为其)，是以模糊控制技术。 1逻辑控制的定语句组成模糊这一开拓性的模糊控制的控制的发展最迅速而广泛的了长足的进步应用的例子涉空调、微波发酵过程、化靠站停车、汽言变量及模糊相同的控制的数学形式直用领域包括图规则建立在语子集,各模糊子此,为建立模子集中,从而制过程中对观制能分类控制况下参数、达到其发糊集1965定义糊控的工的一最初的推步，涉及波炉、化学汽车糊逻。 该直接图像语言子集模糊而用观察到的变量和控制量的模糊划分。 由于各变量取值范围各异,故首先将各基本论域分别以不同的对应关系,映射到一个标准化论域上。 通常,对应关系取为量化因子。 为便于处理,将标准论域等分离散化,然后对论域进行模糊划分,定义模糊子集,如NB、PZ、PS等。 同一个模糊控制规则库,对基本论域的模糊划分不同,控制效果也不同。 具体来说,对应关系、标推论域、模糊子集数以及各模糊子集的隶属函数都对控制效果有很大影响。 这3类参数与模糊控制规则具有同样的重要性,因此把它们归并为模糊控制器的参数库,与模糊控制规则库共同组成知识库。 模糊控制规则的有3条途径:基于专家经验和实际操作,基于模糊模型,基于模糊控制的自学习。 通过学习模糊控制，使我对模糊控制进行了简单了解，主要知道了模糊控制的特点缺陷；模糊控制方法的研究现状；模糊控制的进展，包括模糊控制与神经网络的融合、模糊控制与遗传算法的融合、专家模糊控制等的阐述；模糊控制在实际生产中的电机调速控制系统中的应用；以及模糊控制的最新研究领域及未来研究课题，指出模糊控制系统是易于接受，设计简单，维护方便，而且比常规控制系统稳定性好的优势特点，使得模糊控制正得到越来越广泛的应用。 另外我还学习到模糊PID就是在PID控制的基础上，使用模糊控制理论进行优化。 例如通过模糊规则来决定控制输出U的大小，模糊控制的作用主要起到将人的经验加到控制中去。 简单例子吧，假如通过燃气量的大小来控制炉温，炉温的测量值PV和设定值SP偏差较大，这个时候根据人为的经验就需要给一个比较大的作用，让燃气量加大或减小，这个人为的经验或者专家的经验通过模糊规则进行转换，最终控制输出U的大小。 模糊系统理论还有一些重要的理论课题还没有解决。 其中两个重要的问题是如何获得模糊规则及隶属函数，这在目前完全凭经验来进行；以及如何保证模糊系统的稳定性。 模糊控制器参数最优调论的确定，以及修正推理规则的学习方式和算法等。 模糊动态模型的辨识方法、预测系统的设计方法和提高计算速度的方法。 在自动控制中，包括经典理论和现代控制理论中有一个共同的特点，即控制器的综合设计都要建立在被控对象准确的数学模型(如微分方程等)的基础上，但是在实际工业生产中，很多系统的影响因素很多，十分复杂。 建立精确的数学模型特别困难，甚至是不可能的。 这种情况下，模糊控制的诞生就显得意义重大，模糊控制不用建立数学模型，根据实际系统的输入输出的结果数