智能控制技术第三章作业

1、3-1模糊逻辑控制器由哪几局部组成？各完成什么功能？答：模糊控制系统的主要部件是模糊化过程、知识库数据库和规那么库、推理决策和精确化计算。1、模糊化过程模糊化过程主要完成：测量输入变量的值，并将数字表示形式的输入量转化为通常用语 言值表示的某一限定码的序数。2、知识库知识库包括数据库和规那么库。1、数据库数据库提供必要的定义，包含了语言控制规那么论域的离散化、量化和正规化以与输入空间的分区、隶属度函数的定义等。2、规那么库规那么库根据控制目的和控制策略给出了一套由语言变量描述的并由专家或自学习产生的控制规那么的集合。它包括：过程状态输入变量和控制输出变量的选择，模糊控制系统的建立。3、推理决策

2、逻辑推理决策逻辑是利用知识库的信息模拟人类的推理决策过程，给出适合的控制量。它是模糊控制的核心。4、精确化过程在推理得到的模糊集合中取一个能最正确代表这个模糊推理结果可能性的精确值的过 程称为精确化过程。模糊控制器采用数字计算机。它具有三个重要功能：1 把系统的偏差从数字量转化为模糊量模糊化过程、数据库两块；2 对模糊量由给定的规那么进行模糊推理规那么库、推理决策完成；3 把推理结果的模糊输出量转化为实际系统能够承受的精确数字量或模拟量精确化 接口。3-2模糊逻辑控制器常规设计的步骤怎样？应该注意哪些问题？ 答：常规设计方法设计步骤如下：1、确定模糊控制器的输入、输出变量2、确定各输入、输出变

3、量的变化围、量化等级和量化因子3、在各输入和输出语言变量的量化域定义模糊子集。4、模糊控制规那么确实定5、求模糊控制表C 0.3 0.81 23-3由极大极小推理法得到输出模糊集为: 法计算出此推理结果的精确值z。重心法重心法是取模糊隶属度函数的曲线与横坐标围城面积的重心为模糊推理最终输出值。v v(v)dv连续：Vvo v(v)dvVmvk vM)离散：k 1v0mv(vk)k 1采用离散重心法:mVk v(Vk)v k 1v0mv(Vk)k 1离散：0.3(1)0.8( 2)1( 3)0.5( 4)0.1( 5)0.3 0.8 1 0.5 0.10.3(1)0.8( 2)1( 3)0.5(

4、 4)0.1( 5)2.7=-2.74073-5设在论域e误差 4, 2,0,2,4和控制电压u 0,2,4,6,8上定义的模糊子集的隶u模糊控制规那么规那么1：如果误差e为ZE,贝U u为ZE;规那么2：如果误差e为PS,那么u为NS试应用玛达尼推理法计算当输入误差e 0.6时，输出电压u ?精确化计算采用重心法回忆：削顶推理法整个推理过程其几何意义是分别在不同规那么中用各自推理嵌件的总隶属度去切割本推理规 那么中后件的隶属度函数以得到输出结果。这种推理方法步骤是1、在推理前件中选取各个条件中最不适配的隶属度隶属度最小的值，也就是从推理嵌件 到后件削顶进行“与运算；2、对所有规那么的结论部选

5、取最大适配度的隶属度隶属度最大的值，也就是从对所有结论 进行“并运算。例2-15对于二输入二规那么的推理过程解:根据输入和输出变量的个数，所需规那么的最大数目。 由于规那么1：如果误差e为ZE,贝U u为ZE;规那么2：如果误差e为PS,那么u为NS控制规那么表E负大NB负小NS零ZE正小PS正大PBUZENS解：1) 模糊化过程当输入误差e为0.6 ,看图 1, e 0.6，正小,0.625;零 20.375(e, e),(2,0),(0,1)e 2 0e101当e 0.6时0.7e(e, e),(0,0),(0, 2)e 2 0市当e 0.6时e 0.32) 模糊逻辑推理根据模糊控制规那么:规那么1：如果误差e为ZE,贝U u为ZE;规那么2：如果误差e为PS,那么u为NS对应规那么库对应规那么1:误差e为ZE的隶属度是0.7，那么u为ZE的隶属度 0.7对应规那么2 :误差e为PS的隶属度是0.3，那么u为NS的隶属度 0.33) 精确化计算：重心法输出的阀门流量U为u (u)uduuu (u)duu°.61u du 0 22.60.3udu0.634u 2 a26 udu2.624.60.7jdu3.46 u 64.6(p