模糊控制综述.doc

智能控制课题论文模糊控制综述学院:电气工程学院姓名:陈伟峰班级:研14电气学号:14120021授课老师:吴建国摘要:传统的常规控制方法是基于被控对象的数学模型基础之上的,然而在某些情况下我们难以精确地建立起被控对象的数学模型,因而难以采用传统常规控制方法来对被控对象进行精确控制,为此我们可以采用一种基于语言规则与模糊推理的高级控制策略即模糊控制来对多变量、非线性、不确定的复杂系统进行有效控制。对此本文分别从模糊控制理论的基本概念、模糊控制理论的发展概况、模糊控制理论的基本原理及模糊控制器的设计步骤、模糊控制理论的应用以及模糊控制理论的发展趋势这几个方面作了简要介绍。一、模糊控制理论基本概念模糊控制亦称模糊逻辑控制,它是指应用模糊集合论、模糊语言变量以及模糊逻辑推理的控制方法,通过对人脑思维的模拟来实现对复杂非线性系统的有效控制的一种高级控制技术。它具有如下多种特点:有效简化系统设计,特别适用于控制非线性、大时滞、模型不确定的系统。无需知晓被控对象的精确数学模型。利用控制法则来描述系统变量间的关系,具有智能性和学****性。避开数值运用语言式的模糊变量来描述系统,便于操作人员使用自然语言进行人机对话。模糊控制器易于控制和掌握,具有良好的鲁棒性、适应性、强健性及容错性。模糊控制实质上是一种非线性控制,从属于智能控制的范畴。它与传统常规控制一样,其最终目的也是为了有效地解决各种各样的实际问题。二、模糊控制理论的发展概况时期事件意义初创期1965年,、模糊逻辑、模糊推理和模糊控制等方面内容的理论,其中创新性地提出了以“隶属度函数”来描述事物的模糊性这一概念。1973年,他给出了模糊逻辑控制的定义和相关的定理。为模糊控制理论奠定基础发展期1974年,;1976年,、时滞性的热交制领域的潜力换过程的控制问题;1987年到1989年,日本富士电机公司、明电舍公司、立石电机公司分别生产出通用模糊控制器及相应的控制软件。模糊控制理论得到大力发展成熟期20世纪90年代,Yamakawa首次研制了模糊组件;以及之后空调、吸尘器等高档家电中普遍应用了模糊控制技术。模糊控制理论趋于成熟飞跃期21世纪,模糊控制广泛应用于智能家电、机器智能化、工业生产过程、航空航天等各种控制器的设计当中。为模糊控制的发展带来新的飞跃二、模糊控制理论的基本原理及模糊控制器的设计图1模糊控制系统框图s-----系统的设定值,是精确量。e,c---系统偏差与偏差变化率,均是精确量。E,C---经模糊量处理后,偏差与偏差变化率变成的模糊量。U-----控制量的偏差与偏差变化率经模糊控制规则近似推理----------------------与模糊判决后得到的控制作用。u-----经反模糊化后得到的模糊控制输出精确量的控制作用。y-----系统的被控制量,是精确值。图1为模糊控制系统结构框图,由图可知模糊控制系统与一般的计算机控制系统最大的区别在于:模糊控制系统采用的控制器为模糊控制器而计算机控制系统采用的控制器是普通控制器。模糊控制系统具体操作流程是:系统把输入信号和反馈信号的偏差值及偏差的变化率作为模糊控制器的输入,模糊控制