模糊控制算法-.ppt

模糊算法（Fuzzy algorithmic approach）
精确、精准：accurate
精确：exact
确定：determine、ensure
1、定义：通过对现实对象的分析，处理数据并构建模糊型数 正中PM（Positive Medium），
正大PB（Positive Big），
则：
T（E）= {NB，NM，NS，ZE，PS，PM，PB}
建立隶属函数：
各参数对相应子集的隶属函数分别由不同的函数族确定。参数的相应子集指该参数被人为地划分成的等级所构成的一组模糊集合。相应子集的多少，由限制精度确定。
例如，参数“温差”的相应子集可以是“正大，正小，负小，负大”，也可以是“正大，正中，正小，负小，负中，负大”，后者比前者模糊子集多，因而限制精度更高（在其它条件相同的状况下）。温度偏差x 的相应子集为：

正大：u(ⅹ) =1-1/（1+） (X>0)
正中：u (ⅹ)=1/（1+（x-2）2） (X>0)
正小：u (ⅹ)=1/（1+(x-1)2） (X>0)
正很小：u (ⅹ)=1/（1+） (X>0)
负很小：u (ⅹ)=1/（1+） (X<0)
负小：u (ⅹ)=1/（1+(x+1)2） (X<0)
负中：u (ⅹ)=1/（1+(x+2)2） (X<0)
负大：u (ⅹ)= 1-1/（1+） (X<0)
1） 依据专家阅历
2）  依据娴熟工人的阅历
3）  建立限制对象的模糊模型
温度偏差E的隶属函数
温度变更率Eu的隶属函数
限制输出量U的隶属函数
一般集合对温度的定义
模糊集合对温度的设定
★汽车空调模糊限制系统的限制执行器压缩机、蒸发器风机、电子膨胀阀
★限制目标:
压缩机能量调整机构限制其排量;
蒸发器风机限制车内的送风量;
电子膨胀阀限制压缩机吸入气体的过热度。
执行器和限制量之间有交互的影响, 增加了限制的困难性。
汽车空调模糊限制框图
模糊限制规则：（依据人工阅历设定）
依据温差和温差变更率设定等级，推导压缩机排量、膨胀阀开度和风机转速的等级。

(1) 假如温差“正大”, 温差变更率“负很小”, 认为机器制冷力严峻不足。运行状态设置为: 压缩机排量为“最大”, 膨胀阀开度为“最大”, 风机转速为“最大”。
(2) 假如温差“正中”, 温差变更率“正大”, 认为机器制冷力不足, 运行状态设置为: 压缩机排量为“大”, 膨胀阀开度为“大”, 风机转速为“大”。
(3) 假如温差“正小”, 温差变更率“正中”, 认为机器制冷力仍不足, 运行状态设置为: 压缩机排量为“中”, 膨胀阀开度为“中”, 风机转速为“中”。
. .
假如温差变更率相应子集数和温差相同, 均为8 个, 那么, 这种类型的规则应有64 条
模糊限制规则表
建立模糊限制规则的基本思想:当误差大或较大时，选择限制量以尽快消退误差为主，而当误差较小时，选择限制量要留意防止超调，以系统的稳定性为主要动身点。
以误差为负大时，误差变更为负大为例，这时误差有增大的趋势，为尽快消退已有的负大误差并抑制误差变大，所以限制量取负大，即使风门开度达到最小，削减通过加热器的风量。
限制步骤：
⑴. 计算出温度差x，温差的变更率 ，x, 即为精确的限制输入。
⑵. 求出限制输入x、 对相应子集的隶属度，把精确的限制输入转换成模糊量。
例如，x=1℃, =℃/min,则有：
x 对相应子集的隶属度为（按前述设定隶属函数）：
正大：u (x)=
正中：u (x)=
正小：u (x)=1
正很小：u (x)=
其余子集：u (x)=0
同样地， 对相应子集隶属度亦可算出，例如：
正大：u ( )=
正中：u ( )=
正小：u ( )=
正很小：u ( )=
其余子集：u ( )=0
⑶. 模糊限制规则条件部分的隶属度。
例如，对前述设定的模糊限制规则⑴⑵、限制输入组y={x=1℃,x=℃/min}对其条件部分的隶属度可求得：
对规则⑴的条件部分：u(y)=0
对规则⑵的条件部分：u (y)=
对规则⑶的条件部分：u (y)=
..
（4）利用模糊限制规则，推导限制输出的模糊量。由前一步骤计算的对规则条件部分的隶属度u（y）,可干脆得出相应规则结论部分对相应子集的隶属度。
例如，对规则⑶，已知y 对条件部分的隶属度u （y）=，那么，压缩机排量F