智能控制44.doc

2010126116 陈伟浩模糊控制的应用—洗衣机的模糊控制模糊控制属于智能控制, 作为智能控制的一种, 模糊控制是自动化技术中一个非常活跃的领域。著名的自动控制权威 Aus trom 曾经指出:模糊逻辑控制、神经网络控制与专家系统控制是 3种典型的智能控制方法。由于系统的复杂性、存在多种不确定性及难以确切描述的非线性, 现代工业对过程控制不仅要求控制精确性,还要求控制的鲁棒性、实时性、容错性及对控制参数的自适应。传统适应控制存在局限性, 传统控制未能从根本上解决控制问题, 所以智能控制得到了迅速发展。模糊控制与自适应控制技术、人工智能技术、神经网络技术的相结合大大地推动了智能控制的发展。模糊控制是以模糊集理论,模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法它从行为上模仿人的模糊推理和决策过程。该方法首先将操作人员或专家经验编成模糊规则,然后将来自传感器的实时信号模糊化,将模糊化后的信号作为模糊规则的输入,完成模糊推理,然后将推理后得到的输出量加到执行器上。传统的洗衣机都是人们用肉眼观看后,根据人的经验来调整洗衣时间和用水量,而模糊控制就是以人对被控对象的控制经验为依据而设计的控制器,这样就能实现控制器模拟人的思维方式来控制洗衣机。以模糊洗衣机的设计为例其控制是一个开环的决策过程,模糊控制按以下步骤进行: 模拟控制器的设计实例——洗衣机的模糊控制传统的洗衣机都是人们用肉眼观看后,根据人的经验来调整洗衣时间和用水量,而模糊控制就是以人对被控对象的控制经验为依据而设计的控制器,这样就能实现控制器模拟人的思维方式来控制洗衣机。以模糊洗衣机的设计为例其控制是一个开环的决策过程,模糊控制按以下步骤进行。 1. 模糊控制器的结构选用单变量二维模糊控制器。控制器的输入为衣物的污泥和油脂,输出为洗涤时间。 2. 定义输入、输出模糊集将污泥分为 3个模糊集: SD( 污泥少), MD (污泥中), LD (污泥多);取值范围为[0,100] 。将油脂分为 3 个模糊集: NG( 油脂少), MG (油脂中), LG (油脂多); 将洗涤时间分为 5个模糊集: VS (很短), S(短), M(中等), L(长), VL (很长)。 3. 定义隶属函数选用如下隶属函数?????????????????????????????50 /50 50 /100 50 / 50 /50xx x xx xxμ LD MD SD???污泥100 50 100 50 50 0 50 0????????x x x x 采用三角形隶属函数可实现污泥的模糊化。污泥程序仿真结果: 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 0. 1 0. 2 0. 3 0. 4 0. 5 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9 1 x Degree of m em bers hi p 将油脂分为三个模糊集:NG (无油脂) MG (油脂中) LG( 油脂多) ,取值范围为[0, 100] 选用如下隶属度函数?????????????????????????????50 /50 50 /100 50 / 50 /50yy y yy yy LG MG NG????油脂100 50 100 50 50 0 50 0????????y y y y 采用三角形隶属函数实现油脂的模糊化