西華大學智能控制技術期末考試附答案

西華大學期末考試試題卷(2012至2013學年第2學期)課程名稱： 智能控制技術基礎 考試時間：60分鐘課程代碼： 6004699 試卷總分： 100分考試形式： 開卷 學生自帶普通計算器:允許已知由極大極小推理法得到輸出模糊集為：030.8 1 0501C= + + + + -1-2-3-4」試用重心法計算出此推理結果的精確值。已知某一加爐爐溫控制系統(tǒng)，要求溫度保持在 600C恒定。目前此系統(tǒng)采用人工控制方式，并有以下控制經驗若爐溫低于600C，則升壓；低得越多升壓越高。若爐溫高于600C，則降壓；高得越多降壓越低。若爐溫等于600C，則保持電壓不變。設模糊控制器為一維控制器，輸入語言變量為誤差，輸出為控制電壓。兩個變量的量化等級為七級、取五個語言值。隸屬度函數根據確定的原則任意確定。試按常規(guī)模糊邏輯控制器的設計方法設計出模糊邏輯控制表。1、解：解：采用離散重心法:工U片(叫)叫=4 丘■10.3x(-1)+O.Sx(-2)+lx(-3)+05x(-4)+0.1x(-5)- 0.3+0.8+1+0.5+0.10^x(—1)十0 (-2)+lx(「？)+05x(-4)十0lx~ 2.7=-274072、 解法一(針對非確定輸入情況)：第1頁共1頁解:給定值600C，模糊控制器選用的系統(tǒng)的實際溫度T與溫度給定值Td的誤差e=Td-T作為輸入語言變量，把控制加熱裝置的供電電壓U選作輸出語言變量。1） 輸入輸出變量的模糊化溫度900C以上800C700C600C500C400C300C以下誤差為E-300°C-200C-100C0100C200C300C控制電壓U10202530354050量化等級-3-2-10123狀態(tài)變量相關的隸屬度函數PB000000.31PS00000.410.4ZE000.110.100NS0.410.40000NB10.3000002） 確定控制規(guī)則：規(guī)則1、如果誤差e是NB則控制U為NB;規(guī)則2、如果誤差e是NS則控制U為NS;規(guī)則3、如果誤差e是ZE則控制U為ZE;規(guī)則4、如果誤差e是PS則控制U為PS;規(guī)則5、如果誤差e是PB則控制U為PB;3） 確定模糊控制表一維模糊控制器設模糊控制器的輸入變量為e，輸出控制量為u，則模糊控制規(guī)則一般有以下形式：R1:女口果e是E1,u是U1;R2:如果e是E2,u是U2;Rn:女口果e是En,u是Un;其中E1,E2,…En,為模糊控制器輸入論域上的模糊子集；U1,U2，…Un為模糊控制器輸出論域上的模糊子集；n其總的模糊關系：R(e,U) 2i丄由此得到了模糊控制表。解法2(針對確定輸入的情況)：一確定模糊控制器的結構：取輸入語言變量為誤差，輸出為控制電壓。二輸入輸出的模糊化兩個變量的量化等級為七級、取五個語言值。量化等級為七級量化等級321-012五個語言值PBPSZENSNB給定值600C模糊控制器選用的系統(tǒng)的實際溫度 T與溫度給定值Td的誤差e=Td-T作為輸入語言變量，把控制加熱裝置的供電電壓u選作輸出語言變量。誤差隸屬度函數

三確定模糊規(guī)則已知：模糊控制器選用的系統(tǒng)的實際溫度 T與溫度給定值Td的誤差e=Td-T作為輸入語言變量，把控制加熱裝置的供電電壓u選作輸出語言變量。若爐溫低于600C，則升壓；低得越多升壓越高。若爐溫高于600C，則降壓；高得越多降壓越低。若爐溫等于600C，則保持電壓不變。分析：若爐溫低于600C，則升壓；低得越多升壓越高。當"6°°兀，則升壓；低得越多升壓越高。0<7d-T=e若爐溫高于600C，則降壓；高得越多降壓越低。

T_600=Td當一 d，則降壓；高得越多降壓越低。0_Td-T=e若爐溫等于600C，則保持電壓不變。當一600譏，則保持電壓不變。電壓固定在15V.0_Td—T=e控制規(guī)則規(guī)則1、如果誤差e是NB則控制規(guī)則1、如果誤差e是NB則控制U為NB;規(guī)則2、如果誤差規(guī)則3、如果誤差規(guī)則4、如果誤差規(guī)則5、如果誤差e是NS則控制U為NS;e是ZE,則控制U為ZE;e是PS,則控制U為PS;e是PB,則控制U為PB;四確定去模糊方法(針對確定輸入的情況)按照離散重心法：重心法重心法是取模糊隸屬度函數的曲線與橫坐標圍城面積的重心為模糊推理最終輸出值。v%(v)dv連續(xù)：v0=—化(v)dvV模糊控制邏輯表m瓦v^v(vk)離散：v°=J送巴(vQk=1九(3)從誤差隸屬度圖看到PB,PS規(guī)則4、如果誤差e是PS則控制U為PS;誤差?ipS(3)=0.4由規(guī)則4得到控制：U/O/ps見p55z如果有兩個輸入變量，就是兩維輸入，E,DE,那么控制就是用瑪達尼，求它們的最小值,最后三行和P61見p55z規(guī)則5、如果誤差e是PB則控制U為PB;誤差Jpb(3)"由規(guī)則5得到控制：U2-〔pB最后的輸出增量為上面兩條控制量的合成:精確化控制輸出：0.4500.435150v0 46.66670.40.41%(2)從誤差隸屬度圖看到 PB,PS規(guī)則4、如果誤差e是PS則控制U為PS;誤差?iPS(2)=1由規(guī)則4得到控制：-=1PS規(guī)則5、如果誤差e是PB則控制U為PB;誤差?ipS(2)=0.30.3PB由規(guī)則50.3PB控制：U2二最后的輸出增量為上面兩條控制量的合成，U=U1U2=、s0.3pb模糊輸出量隸屬度函數‘(x)A精確化控制輸出：0.3如0+仆40 “v0 400.31%(1)從誤差隸屬度圖看到PS,ZE規(guī)則3、如果誤差e是ZE則控制U為ZE;誤差?lZE(1)=0.1由規(guī)則3得到控制：U,-O'ze規(guī)則4、如果誤差e是PS則控制U為PS;誤差怙⑴=0.4由規(guī)則4得到控