模糊控制的优缺点

1、L模糊限制中模糊的含义模糊限制中的模糊其实就是不确定性.附属于该概念和不属于该概念之间没有明显的分界线.模糊的概念导致了模糊现象.2 .模糊限制的定义模糊限制就是利用模糊数学知识模仿人脑的思维对模糊的现象进行识别和判断,给出精确的限制量,利用计算机予以实现的自动限制.3 .模糊限制的根本思想模糊限制的根本思想：根据操作人员的操作经验,总结出一套完整的限制规那么,根据系统当前的运行状态,经过模糊推理,模糊判断等运算求出限制量,实现对被限制对象的限制.4 .模糊的限制的特点不完全依赖于纯粹的数学模型,依赖的是模糊规那么.模糊规那么是操作者经过大量的操作实践总结出来的一套完整的限制规那么.模糊限制的

2、对象称为黑匣(由于不知道被控对象的内部结构、机理,无法用语言去描述其运动规律,无法去建立精确的数学模型).但是模糊规那么又是模糊数学模型.5模糊限制的优缺点及需要解决的问题分析1.1 模糊限制的优点(1)使用语言方便,可不需要过程的精确数学模型；(不需要精确的数学模型)(2)鲁棒性强,适于解决过程限制中的非线性、强耦合时变、滞后等问题；件棒性即系统的健壮性.(3)有较强的容错水平.具有适应受控对象动力学特征变化、环境特征变化和动行条件变化的水平；(4)操作人员易于通过人的自然语言进行人机界面联系,这些模糊条件语句容易加到过程的限制环节上.5 .2模糊限制的缺点(1)信息简单的模糊处理将导致系统

3、的限制精度降低和动态品质变差；(2)模糊限制的设计尚缺乏系统性,无法定义限制目标.6 .模糊数学模糊数学就是利用数学知识研究和解决模糊现象.在数学和模糊现象之间架起了一座桥梁.6.1 模糊集合的概念每一个概念都有内涵和外延.内涵就是指概念的本质属性的集合.外延就是符合某种本质属性的全体对象的集合.模糊数学的根底就是模糊理论集.在模糊集合设计到的论域U上,给定了一个映射A,A：UtO,1,x-4(x),那么称A为论域U上的模糊集合或者模糊子集；4a(x)表示U中各个元素x属于集合A的程度,称为元素x属于模糊集合A的隶属函数.当x是一个确定的毛时,称4(%)为元素5对于模糊集合A的隶属度.F集合引

4、出的几个概念1)模糊数：支集,SuppA=x|xgU,4x)>0称为SuppA为F集合A的支集.(supporter).KerA=xxgU,A(x)=1那么称KerA为F集合A的核(kernel)oKerA*.的模糊集合A称为正规F集.SuppA和KerA都是属于经典集合.2)数;I与F集合A的数积从F集合的定义和表示方法来看,隶属函数是模糊集合的核心,F集合完全由隶属函数来描述.给出一个模糊集合,就要给出论域中各元素对于该模糊集合的隶属函数.隶属函数的主观随意性,正好反映了人的只能技巧,经验,理解等不同的智慧隶属函数确实定隶属函数是由人的主管意动性来限制,所以隶属函数确实定方法是多样性

5、的,但是无论用什么方法确定出来的隶属函数都应该反映出模糊概念或者事物的渐变性,稳定性和连续性.隶属函数应该是连续的、对称的.隶属函数在整体上都应该取成凸F集,单峰馒头型.隶属函数确实定方法：(所有的方法都离不开人类的主观意动和客观的实际经验)1 .模糊统计法根据所提出的模糊概念对多人进行统计,提出与之对应的模糊集合A,确定不同元素隶属于某个模糊结合的隶属度.2 .二元比照排序法在论域里的多个元素里,两两进行比照来确定某种特定意义下的顺序,据此决定出他们对于该隶属函数的大体形状.3 .专家推理演绎直接给出该元素隶属于某个F集合的隶属度4 .神经网络法利用神经网络的学习功能,将大量的测试数据输入到

6、某个神经网络器,自动生成一个隶属函数,再经过测试,学习来确定隶属函数的某些参数.常用的隶属函数(三角形,梯形,钟形,高斯型及Sigmoid)模糊集合的根本运算规那么分配律Ac(BuC)二(AcB)(AcC)Ad(BcC)二(AoB)c(AoC)结合律(AcB)cOAc(BcC)Au(BuC)二(AuB)uC交换律AcB二BcAAcB二BcA吸收律(AcB)-A=A(AuB)cA二A经典集合中的互补律在模糊集合中不再成立模糊集合的诞生解决了清楚数值和模糊概念之间的相互映射问题.模糊数学是以模糊集合为根底.以A为空间,空间中的点或者元素用a来表示,即A=a,模糊集B是一个集合,是用隶属度u来表示元

7、素a是不是属于模糊集合B的特征4.3模糊限制理论需解决的问题模糊限制理论经过近几十年的开展,已经得到了广泛的应用.但模糊限制理论也还存在一些缺乏,还有一些亟待解决的问题,归纳如下：(1)要揭示模糊限制器的实质和工作机理,解决稳定性和鲁棒性理论分析的问题°(2)很多应用和经验说明,模糊限制的鲁棒性优于传统限制策略.但模糊限制和传统限制的鲁棒性的比照关系究竟是怎么样,尚缺少理论分析和数学推导方面的比拟.(3)模糊限制规那么和隶属度函数的获取与确定是模糊限制中的瓶颈问题.目前模糊限制规那么中模糊子集的一般选取都是以下3种:w负大,负小,零,正小,正大二但但EPB或巳二负大,负,负,零,正,

8、正,正NB,即帆33,PS,FMFB)或与负大,负中,负小,零负零正,正小,正中,正大=NB,NM,NS,NZ,PZ,PS,PM,PB,而隶属度函数通常选用的为三角隶属度函数,以第3种模糊子集为例,对应的隶属函数如图3示.而规那么中模糊了集及隶属度函数的选择大多数取决于经验,缺少相应的理论根据.(4)在多变量模糊限制中,需要对多变量耦合和三维数灾&问题进行研究,这些问题的解决与否将是多变量模糊限制能否广泛应用的关键.模糊化子集和模糊化等级5模糊限制的开展趋势模糊限制的开展大致有以下几个方向：(1)复合模糊限制器.继续研究模糊限制和PID限制器、变节构限制器、模糊H限制器等的组合研究,设

9、计出满足各种不同指标要求的限制器.(2)和各种智能优化算法相结合的模糊限制.各种智能优化算法(如遗传算法、模拟退火算法、粒子群优化算法等)能够对模糊限制规那么进行动态寻优,故能在线修改模糊限制规那么,改善系统的限制品质.(3)专家模糊限制.专家模糊是将专家系统技术与模糊限制相结合的产物.引入专家系统,可进一步提升模糊限制的智能水平,专家模糊限制保持了基于规那么的方法和模糊集处理带来的灵活性,同时又把专家系统技术的知识表达方法结合起来,能处理更广泛的限制问题.(4)多变量模糊限制.研究多变量模糊限制中存在着的多变量耦合和三维数灾&等问题.(5)很多公开发表的文献对所设计模糊限制器的稳定性及鲁棒性分析采用仿真实验的方法,而采用理论分析的较少.对混合模糊系统的稳定性及鲁棒性分析一般有2种方法:第1种方法利用模糊系统辨识的方法将限制