模糊控制算法

模糊算法

〔Fuzzyalgorithmicapproach〕精確、精準(zhǔn)：accurate準(zhǔn)確：exact確定：determine、ensure整理ppt1、定義：通過對(duì)現(xiàn)實(shí)對(duì)象的分析，處理數(shù)據(jù)并構(gòu)建模糊型數(shù)學(xué)模型。用隸屬關(guān)系將數(shù)據(jù)元素集合靈活成模糊集合，確定隸屬函數(shù)，進(jìn)行模糊統(tǒng)計(jì)多依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和人的心理過程，它往往是通過心理測(cè)量來進(jìn)行的，它研究的是事物本身的模糊性?！澳：暎侵缚陀^事物彼此間的差異在中間過渡時(shí)，界限不明顯，呈現(xiàn)出的“亦此亦彼〞性?！澳：暿窍鄬?duì)于“精確〞而言的。整理ppt

模糊數(shù)學(xué)并不是讓數(shù)學(xué)變成模模糊糊的東西，而是用數(shù)學(xué)工具對(duì)模糊現(xiàn)象進(jìn)行描述和分析。模糊數(shù)學(xué)是對(duì)經(jīng)典數(shù)學(xué)的擴(kuò)展，它在經(jīng)典集合理論的根底上引入了“隸屬函數(shù)〞的概念，來描述事物對(duì)模糊概念的附屬程度整理ppt整理ppt１、什么叫模糊控制？所謂模糊控制，就是對(duì)難以用已有規(guī)律描述的復(fù)雜系統(tǒng)，采用自然語言〔如大、中、小〕加以表達(dá)，借助定性的、不精確的及模糊的條件語句來表達(dá)，模糊控制是一種基于語言的一種智能控制

整理ppt2、為什么采用模糊控制？

傳統(tǒng)的自動(dòng)控制控制器的綜合設(shè)計(jì)都要建立在被控對(duì)象準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型(即傳遞函數(shù)模型或狀態(tài)空間模型)的根底上，但是在實(shí)際中，很多系統(tǒng)的影響因素很多，油氣混合過程、缸內(nèi)燃燒過程等)，很難找出精確的數(shù)學(xué)模型。這種情況下，模糊控制的誕生就顯得意義重大。因?yàn)槟：刂撇挥媒?shù)學(xué)模型不需要預(yù)先知道過程精確的數(shù)學(xué)模型。要研制智能化的汽車，就離不開模糊控制技術(shù)如汽車空調(diào)：人體舒適度的模糊性和空調(diào)復(fù)雜系統(tǒng)

整理ppt

3、模糊控制的特點(diǎn)

1〕無需知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型

2〕反映人類智慧思維的智能控制

3〕易被人們所接受

4〕構(gòu)造容易

5〕魯棒性好整理ppt3、工作原理把由各種傳感器測(cè)出的精確量轉(zhuǎn)換成為適于模糊運(yùn)算的模糊量,然后將這些量在模糊控制器中加以運(yùn)算,最后再將運(yùn)算結(jié)果中的模糊量轉(zhuǎn)換為精確量,以便對(duì)各執(zhí)行器進(jìn)行具體的操作控制。在模糊控制中,存在著一個(gè)模糊量和精確量之間相互轉(zhuǎn)化的問題整理ppt整理ppt

模糊控制原理圖s:系統(tǒng)的設(shè)定值。x1,x2:模糊控制的輸入(精確量)。X1,X2:模糊量化處理后的模糊量。U:經(jīng)過模糊控制規(guī)那么和近似推理后得出的模糊控制量。u:經(jīng)模糊判決后得到的控制量(精確量)。y:對(duì)象的輸出。整理ppt也可以表示成整理ppt工作步驟：輸入量模糊化建立模糊規(guī)那么進(jìn)行模糊推理輸出量反模糊整理ppt3、模糊控制的特點(diǎn)

①適用于不易獲得精確數(shù)學(xué)模型的被控對(duì)象，②是一種語言變量控制器③附屬于智能控制的范疇。該系統(tǒng)尤其適于非線性，時(shí)變，滯后系統(tǒng)的控制④抗干擾能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，并對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的變化有較強(qiáng)的魯棒性。整理ppt二、模糊控制在汽車的應(yīng)用方面1、ABS防抱死系統(tǒng)：工況的多變及輪胎的非線性2、汽車巡航系統(tǒng)：外界負(fù)荷的擾動(dòng)、汽車質(zhì)量和傳動(dòng)系效率的不確定性、被控對(duì)象的強(qiáng)非線性3、汽車空調(diào)：人體舒適感的模糊性和空調(diào)復(fù)雜結(jié)構(gòu)4、半主動(dòng)懸架：系統(tǒng)參數(shù)不穩(wěn)定性5、發(fā)動(dòng)機(jī)整理ppt三、在汽車空調(diào)上的應(yīng)用對(duì)汽車空調(diào)系統(tǒng)的要求：★技術(shù)性能和控制性能優(yōu)良，滿足人體舒適性的要求；★節(jié)能自動(dòng)控制的應(yīng)用是到達(dá)這兩方面要求的一個(gè)重要途徑。經(jīng)典控制理論：建立數(shù)學(xué)模型現(xiàn)代控制理論：狀態(tài)方程

空調(diào)器為典型的傳質(zhì)換熱系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)和內(nèi)部物理過程復(fù)雜，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型。汽車空調(diào)由于工作條件多變，用傳統(tǒng)的控制方法如:PID控制，難以獲得較好的控制效果。對(duì)于環(huán)境干擾，魯棒性好，能夠抑制非線性因素對(duì)控制器的影響整理ppt控制過程：1、根據(jù)溫度傳感器和濕度傳感器測(cè)定的溫度濕度，以人體舒適感為基礎(chǔ)，對(duì)車廂溫度進(jìn)行模糊修正2、根據(jù)設(shè)定溫度和實(shí)測(cè)溫度，用模糊控制原那么推論控制輸出3、根據(jù)室外溫度、乘車滿員率對(duì)控制輸出進(jìn)行熱負(fù)荷模糊修正。4、根據(jù)車門啟閉情況，對(duì)控制輸出進(jìn)行修正整理ppt

全空調(diào)型客車空調(diào)原理圖1、外進(jìn)風(fēng);2出風(fēng)口;3蒸發(fā)器風(fēng)機(jī):4蒸發(fā)器芯;5熱水器芯:6溫度門:7、出風(fēng)口:8車內(nèi)進(jìn)風(fēng)整理ppt模糊控制是基于語言的控制模糊語言集的組成：T〔E〕T〔E〕={負(fù)大，負(fù)中，負(fù)小，零，正小，正中，正大}用模糊語言變量E來描述偏差，或用符號(hào)表示負(fù)大NB〔NegativeBig〕、負(fù)中NM〔NegativeMedium〕、負(fù)小NS〔NegativeSmall〕、零ZE〔Zero〕、正小PS〔PositiveSmall〕、正中PM〔PositiveMedium〕，正大PB〔PositiveBig〕，那么：T〔E〕={NB，NM，NS，ZE，PS，PM，PB}整理ppt建立隸屬函數(shù)：各參數(shù)對(duì)相應(yīng)子集的隸屬函數(shù)分別由不同的函數(shù)族決定。參數(shù)的相應(yīng)子集指該參數(shù)被人為地劃分成的等級(jí)所構(gòu)成的一組模糊集合。相應(yīng)子集的多少，由控制精度決定。例如，參數(shù)“溫差〞的相應(yīng)子集可以是“正大，正小，負(fù)小，負(fù)大〞，也可以是“正大，正中，正小，負(fù)小，負(fù)中，負(fù)大〞，后者比前者模糊子集多，因而控制精度更高〔在其它條件相同的情況下〕。溫度偏差x的相應(yīng)子集為：

正大：u(ⅹ)=1-1/〔1+0.5X2〕(X>0)正中：u(ⅹ)=1/〔1+〔x-2〕2〕(X>0)正小：u(ⅹ)=1/〔1+(x-1)2〕(X>0)正很?。簎(ⅹ)=1/〔1+0.5X2〕(X>0)負(fù)很?。簎(ⅹ)=1/〔1+0.5X2〕(X<0)負(fù)小：u(ⅹ)=1/〔1+(x+1)2〕(X<0)負(fù)中：u(ⅹ)=1/〔1+(x+2)2〕(X<0)負(fù)大：u(ⅹ)=1-1/〔1+0.5X2〕(X<0)整理ppt1〕根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)2〕

根據(jù)熟練工人的經(jīng)驗(yàn)3〕

建立控制對(duì)象的模糊模型整理ppt溫度偏差E的隸屬函數(shù)溫度變化率Eu的隸屬函數(shù)控制輸出量U的隸屬函數(shù)整理ppt普通集合對(duì)溫度的定義

模糊集合對(duì)溫度的設(shè)定整理ppt★汽車空調(diào)模糊控制系統(tǒng)的控制執(zhí)行器壓縮機(jī)、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)、電子膨脹閥★控制目標(biāo):

壓縮機(jī)能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制其排量;

蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)控制車內(nèi)的送風(fēng)量;

電子膨脹閥控制壓縮機(jī)吸入氣體的過熱度。執(zhí)行器和控制量之間有交互的影響,增加了控制的復(fù)雜性。整理ppt

汽車空調(diào)模糊控制框圖整理ppt模糊控制規(guī)那么：〔根據(jù)人工經(jīng)驗(yàn)設(shè)定〕根據(jù)溫差和溫差變化率設(shè)定等級(jí)，推導(dǎo)壓縮機(jī)排量、膨脹閥開度和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的等級(jí)。

(1)如果溫差“正大〞,溫差變化率“負(fù)很小〞,認(rèn)為機(jī)器制冷力嚴(yán)重缺乏。運(yùn)行狀態(tài)設(shè)置為:壓縮機(jī)排量為“最大〞,膨脹閥開度為“最大〞,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為“最大〞。(2)如果溫差“正中〞,溫差變化率“正大〞,認(rèn)為機(jī)器制冷力缺乏,運(yùn)行狀態(tài)設(shè)置為:壓縮機(jī)排量為“大〞,膨脹閥開度為“大〞,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為“大〞。(3)如果溫差“正小〞,溫差變化率“正中〞,認(rèn)為機(jī)器制冷力仍缺乏,運(yùn)行狀態(tài)設(shè)置為:壓縮機(jī)排量為“中〞,膨脹閥開度為“中〞,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為“中〞。..如果溫差變化率相應(yīng)子集數(shù)和溫差相同,均為8個(gè),那么,這種類型的規(guī)那么應(yīng)有64條整理ppt模糊控制規(guī)那么表建立模糊控制規(guī)那么的根本思想:當(dāng)誤差大或較大時(shí)，選擇控制量以盡快消除誤差為主，而當(dāng)誤差較小時(shí)，選擇控制量要注意防止超調(diào)，以系統(tǒng)的穩(wěn)定性為主要出發(fā)點(diǎn)。以誤差為負(fù)大時(shí)，誤差變化為負(fù)大為例，這時(shí)誤差有增大的趨勢(shì)，為盡快消除已有的負(fù)大誤差并抑制誤差變大，所以控制量取負(fù)大，即使風(fēng)門開度到達(dá)最小，減少通過加熱器的風(fēng)量。整理ppt控制步驟：⑴.計(jì)算出溫度差x，溫差的變化率，x,即為精確的控制輸入。⑵.求出控制輸入x、對(duì)相應(yīng)子集的隸屬度，把精確的控制輸入轉(zhuǎn)換成模糊量。例如，x=1℃,=0.1℃/min,那么有：x對(duì)相應(yīng)子集的隸屬度為〔按前述設(shè)定隸屬函數(shù)〕：正大：u(x)=0.33正中：u(x)=0.5正?。簎(x)=1正很小：u(x)=0.67其余子集：u(x)=0同樣地，對(duì)相應(yīng)子集隸屬度亦可算出，例如：正大：u()=0.1正中：u()=0.8正?。簎()=0.9正很?。簎()=0.1其余子集：u()=0整理ppt⑶.模糊控制規(guī)那么條件局部的隸屬度。例如，對(duì)前述設(shè)定的模糊控制規(guī)那么⑴⑵、控制輸入組y={x=1℃,x=0.1℃/min}對(duì)其條件局部的隸屬度可求得：對(duì)規(guī)那么⑴的條件局部：u(y)=0對(duì)規(guī)那么⑵的條件局部：u(y)=0.1對(duì)規(guī)那么⑶的條件局部：u(y)=0.8..整理ppt〔4〕利用模糊控制規(guī)那么，推導(dǎo)控制輸出的模糊量。由前一步驟計(jì)算的對(duì)規(guī)那么條件局部的隸屬度u〔y〕,可直接得出相應(yīng)規(guī)那么結(jié)論局部對(duì)相應(yīng)子集的隸屬度。例如，對(duì)規(guī)那么⑶，y對(duì)條件局部的隸屬度u〔y〕=0.8，那么，壓縮機(jī)排量F對(duì)“中等排量〞隸屬度u(F)=0.8，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速v，對(duì)“中等轉(zhuǎn)速〞隸屬度u(v)=0.8，膨脹閥開度N對(duì)“中等轉(zhuǎn)速〞隸屬度u(N)=0.8。考慮所有有關(guān)的結(jié)論局部，即可得到控制輸出對(duì)相應(yīng)子集的隸屬度。如壓縮機(jī)排量F對(duì)相應(yīng)子集的隸屬度為：最大：u(F)=0大：u(F)=0.1中：u(F)=0.8?。簎(F)=0.7最?。簎(F)=0.1整理ppt模糊推理規(guī)那么模糊量化為清晰量輸出整理ppt

輸出模糊量整理ppt根據(jù)重心法原那么模糊控制器控制表整理ppt模糊控制與常規(guī)控制比較模糊控制具有超調(diào)量小、穩(wěn)差小的特點(diǎn)。一般汽車空調(diào)模糊控制可節(jié)能15%～20%。整理ppt控制過程：1、根據(jù)溫度傳感器和濕度傳感器測(cè)定的溫度濕度，以人體舒適感為基礎(chǔ)，對(duì)車廂溫度進(jìn)行模糊修正2、根據(jù)設(shè)定溫度和實(shí)測(cè)溫度，用模糊控制原那么推論控制輸出3、根據(jù)室外溫度、乘車滿員率對(duì)控制輸出進(jìn)行熱負(fù)荷模糊修正。4、根據(jù)車門啟閉情況，對(duì)控制輸出進(jìn)行修正整理ppt控制過程：1、根據(jù)溫度傳感器和濕度傳感器測(cè)定的溫度濕度，以人體舒適感為基礎(chǔ)，對(duì)車廂溫