1、模糊控制及其应用本课程主要内容n第一章 概述n第二章 模糊数学的相关知识n第三章 基本模糊控制器的设计n第四章 较高层次模糊控制器的设计n第五章 模糊控制软件开发工具与模糊控制芯片n实验： 基本模糊控制器设计参考文献1.李友善、李军李友善、李军 . 国防工业出版社国防工业出版社 . 模糊控制理论及其在模糊控制理论及其在过程控制中的应用过程控制中的应用 2.诸静等诸静等 . 机械工业出版社机械工业出版社 . 模糊控制原理与应用模糊控制原理与应用 3.王勤王勤 . 东南大学出版社东南大学出版社 . 计算机控制技术计算机控制技术 4.李士勇李士勇 . 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 . 模
2、糊控制模糊控制 神经控制神经控制和智能控制和智能控制 5.孔增圻等孔增圻等 . 清华大学出版社清华大学出版社 . 智能控制理论与技术智能控制理论与技术 6.Kevin M.Passino, Stephen Yurkovich . 清华大学出版清华大学出版社社 . 模糊控制模糊控制 与经典控制理论和现代控制理论相比，模糊控制的主要与经典控制理论和现代控制理论相比，模糊控制的主要特点是特点是 不需要建立对象的数学模型不需要建立对象的数学模型 。用计算机模拟操作人员手动控制的经验，对被控对象进行控制。模糊控制 是用模糊数学的知识模仿人脑的思维方式，对模糊现象进行识别和判决，给出精确的控制量，对被控对
3、象进行控制 。第一章 概述1. 什么是模糊控制 ? 2. 模糊控制的特点模糊控制的特点3. 手动控制和经验控制手动控制和经验控制操作人员根据对象的 当前状态 和以往的 控制经验 ， 用手动控制的方法 给出适当的控制量，对被控对象进行控制。操作员操作员手动给出手动给出计算机计算机自动给出自动给出控制经验控制经验 + 当前状态当前状态 控制量控制量经验控制经验控制将控制经验将控制经验事先总结归事先总结归纳好，放在纳好，放在计算机中。计算机中。传感器传感器测量的测量的当前值当前值根据当前的状根据当前的状态，对照控制态，对照控制经验，给出适经验，给出适当的控制量当的控制量+模糊控制模糊控制事先总结归事
4、先总结归纳出一套完纳出一套完整的控制规整的控制规则，放在计则，放在计算机中。算机中。模糊推理判决模糊推理判决计算出计算出 控制量控制量手动控制手动控制+传感器传感器测量的测量的当前值当前值手动控制、经验控制和模糊控制的比较手动控制、经验控制和模糊控制的比较首先根据操作人员手动控制的经验，总结出一套完整的控制规则，再根据系统当前的运行状态，经过模糊推理、模糊判决等运算，求出控制量，实现对被控对象的控制。4. 模糊控制的基本思想模糊控制的基本思想5. 模糊控制的发展模糊控制的发展5.1 模糊控制的起源模糊控制的起源1965年年 美国加利福尼亚大学自动控制专家美国加利福尼亚大学自动控制专家 L.A
5、Zadeh （扎德（扎德 或或 查查德）教授德）教授 论文论文 模糊集合论模糊集合论 。1974年年 英国工程师英国工程师 （ E.H.Mamdani）马丹尼）马丹尼将模糊集合理论应用于锅炉和蒸汽机的控制，获得成功，模糊数学走向应用将模糊集合理论应用于锅炉和蒸汽机的控制，获得成功，模糊数学走向应用，取名模糊控制。，取名模糊控制。基本模糊控制：基本模糊控制： 针对特定对象设计，控制效果好。控制过程中规则不变，不针对特定对象设计，控制效果好。控制过程中规则不变，不 具有通用性，设计工作量大。具有通用性，设计工作量大。自组织模糊控制：自组织模糊控制： 某些规则和参数可修改，可对一类对象进行控制。某些
6、规则和参数可修改，可对一类对象进行控制。智能模糊控制：智能模糊控制： 具有人工智能的特点，能对原始规则进行修正、完善和扩展，具有人工智能的特点，能对原始规则进行修正、完善和扩展， 通用性强。通用性强。2）自组织模糊控制）自组织模糊控制5.2 模糊控制发展的三个阶段模糊控制发展的三个阶段1）基本模糊控制）基本模糊控制3）智能模糊控制）智能模糊控制4）三个阶段比较）三个阶段比较6第二章 模糊数学的相关知识2.1 普通集合及其运算规则2.2 模糊集合及其运算规则2.3 模糊关系与模糊推理和自动控制是在自动控制理论的基础上发展起来的一样，模糊控制是在模糊数学的基础发上展起来的。只有掌握了模糊数学相关的
7、知识，才能实现模糊控制，本章主要学习模糊数学的知识。1) 普通集合的基本概念论域论域 被讨论的对象的全体称作论域。论域常用大写字母 U、 X、 Y、 Z等来表示。2.1 普通集合及其运算规则元素元素 论域中的每个对象称为元素。元素常用小写字母 a、 b、 x、 y等来表示。集合集合 给定一个论域，论域中具有某种相同属性的元素的全体称为集合。集合常用大写字母 A、 B、 C等来表示，集合的元素可用列举法（枚举法）和描述法表示。列举法：将集合的元素一一列出，如： A=a1， a2， a3， an。描述法：通过对元素的定义来描述集合。如： A xx0 and x/2=自然数全集全集 若某集合包含论域里的全部元素，则称该集合为全集。全集常用 E来表示。空集空集 不包含论域中任何元素的集合称作空集。空集用 来表示。子集子集 设 A、 B是论域 U上的两个集合，若集合 A上的所有元素都能在集合 B中找到，则称集合 A是集合 B的子集。记作 A B。集合相等 设 A、 B为同一论域上的两个集合，若 A B，且B A，则称集合 A与集合 B相等。记作 A=B。2) 普通集合的并、交、补运算普通集合的并、交、补运算设 A、 B为同一论域上的集合，则 A与 B的并集 、交集 、补集 分别定义为：
