模糊控制的優(yōu)缺點

1.模糊控制中模糊的含義模糊控制中的模糊其實就是不確定性。從屬于該概念和不屬于該概念之間沒有明顯的分界線。模糊的概念導致了模糊現(xiàn)象。2.模糊控制的定義模糊控制就是利用模糊數(shù)學知識模仿人腦的思維對模糊的現(xiàn)象進行識別和判斷，給出精確的控制量，利用計算機予以實現(xiàn)的自動控制。3.模糊控制的基本思想模糊控制的基本思想：根據(jù)操作人員的操作經(jīng)驗，總結(jié)出一套完整的控制規(guī)則，根據(jù)系統(tǒng)當前的運行狀態(tài)，經(jīng)過模糊推理，模糊判斷等運算求出控制量，實現(xiàn)對被控制對象的控制。4.模糊的控制的特點不完全依賴于純粹的數(shù)學模型，依賴的是模糊規(guī)則。模糊規(guī)則是操作者經(jīng)過大量的操作實踐總結(jié)出來的一套完整的控制規(guī)則。模糊控制的對象稱為黑匣（由于不知道被控對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、機理，無法用語言去描述其運動規(guī)律，無法去建立精確的數(shù)學模型）。但是模糊規(guī)則又是模糊數(shù)學模型。5

模糊控制的優(yōu)缺點及需要解決的問題分析

5.1模糊控制的優(yōu)點

(1),可不需要過程的精確數(shù)學模型;(不需要精確的數(shù)學模型）

(2)魯棒性強,適于解決過程控制中的非線性、強耦合時變、滯后等問題;魯棒性即系統(tǒng)的健壯性。(3)有較強的容錯能力。具有適應受控對象動力學特征變化、環(huán)境特征變化和動行條件變化的能力;

(4)操作人員易于通過人的自然語言進行人機界面聯(lián)系,這些模糊條件語句容易加到過程的控制環(huán)節(jié)上。5.2模糊控制的缺點

(1)信息簡單的模糊處理將導致系統(tǒng)的控制精度降低和動態(tài)品質(zhì)變差;

(2)模糊控制的設(shè)計尚缺乏系統(tǒng)性,無法定義控制目標。

6.模糊數(shù)學模糊數(shù)學就是利用數(shù)學知識研究和解決模糊現(xiàn)象。在數(shù)學和模糊現(xiàn)象之間架起了一座橋梁。6.1模糊集合的概念每一個概念都有內(nèi)涵和外延。內(nèi)涵就是指概念的本質(zhì)屬性的集合。外延就是符合某種本質(zhì)屬性的全體對象的集合。模糊數(shù)學的基礎(chǔ)就是模糊理論集。在模糊集合設(shè)計到的論域U上，給定了一個映射A，A：U→[0，1]，，則稱A為論域U上的模糊集合或者模糊子集；表示U中各個元素屬于集合A的程度，稱為元素屬于模糊集合A的隸屬函數(shù)。當是一個確定的時，稱為元素對于模糊集合A的隸屬度。F集合引出的幾個概念1）模糊數(shù)：支集，SuppA={|U，>0}稱為SuppA為F集合,

歸納如下:

(1),性理論分析的問題。

（2)很多應用和經(jīng)驗表明,略。但模糊控制和傳統(tǒng)控制的魯棒性的對比關(guān)系究竟是怎么樣,尚缺少理論分析和數(shù)學推導方面的比較。(3)模糊控制規(guī)則和隸屬度函數(shù)的獲取與確定是模糊控制中的瓶頸下3種負大,

負小,

零,

正小,

正大PB

}或e

=負大,

負,

負,

零,

正,

正,

正

{

NB,或負大,

負中,

負小,

,零正,

正小,

正中,

正大}

=

{NB,

NM,

NS,

NZ,

PZ,

PS,PM,

PB},

而隸屬度函數(shù)通常選用的為三角隸屬度函數(shù),

以第3種模糊子集為例,對應的隸屬函數(shù)如圖3示。而規(guī)則中模糊子集及隸屬度函數(shù)的選擇大多數(shù)取決于經(jīng)驗,

(4)在多變量模糊控制中,

需要對多變量耦合和?維數(shù)災&問題進行研究,

這些問題的解決與否將是多變量模糊控制能否廣泛應用的關(guān)鍵。圖3

5

模糊控制的發(fā)展大致有以下幾個方向:

(1)

PID

控制器、變節(jié)構(gòu)控制器、模糊H

控制器等的組合研究,

同指標要求的控制器。

(2)

和各種智能優(yōu)化算法相結(jié)合的模糊控制。各種智能優(yōu)化算法(如遺傳算法、模擬退火算法、粒子群優(yōu)化算法等)能夠?qū)δ：刂埔?guī)則進行動態(tài)尋優(yōu),

,改善系統(tǒng)的控制品質(zhì)。

(3)

專家模糊控制。專家模糊是將專家系統(tǒng)技術(shù)與模糊控制相結(jié)合的產(chǎn)物。引入專家系統(tǒng),

可進一步提高模糊控制的智能水平,

專家模糊控制保持了基于規(guī)則的方法和模糊集處理帶來的靈活性,

同時又把專家系統(tǒng)技術(shù)的知識表達方法結(jié)合起來,

能處理更廣泛的控制問題。

(4)

多變量模糊控制。研究多變量模糊控制中存在著的多變量耦合和?維數(shù)災&等問題。

(5)

很多公開發(fā)表的文獻對所設(shè)計模糊控制器的穩(wěn)定性及魯棒性分析采用仿真實驗的方法,對混合模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性及魯棒性分析一般有2種方法:第種方法利用模糊系統(tǒng)辨識的方法將控制對象變換為模糊模型表示,使整個系統(tǒng)變?yōu)榧兇獾哪：Ｐ?

平面分析法等來檢驗系統(tǒng)的