智能控制技術(shù)答案.doc

1、3-1模糊邏輯控制器由哪幾部分組成？各完成什么功能？答：模糊控制系統(tǒng)的主要部件是模糊化過程、知識庫（數(shù)據(jù)庫和規(guī)則庫）、推理決策和精確化計算。1、模糊化過程模糊化過程主要完成：測量輸入變量的值，并將數(shù)字表示形式的輸入量轉(zhuǎn)化為通常用語言值表示的某一限定碼的序數(shù)。2、知識庫知識庫包括數(shù)據(jù)庫和規(guī)則庫。1）、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫提供必要的定義，包含了語言控制規(guī)則論域的離散化、量化和正規(guī)化以及輸入空間的分區(qū)、隸屬度函數(shù)的定義等。2）、規(guī)則庫規(guī)則庫根據(jù)控制目的和控制策略給出了一套由語言變量描述的并由專家或自學(xué)習(xí)產(chǎn)生的控制規(guī)則的集合。它包括： 過程狀態(tài)輸入變量和控制輸出變量的選擇，模糊控制系統(tǒng)的建立。3、推理決策邏輯

2、推理決策邏輯是利用知識庫的信息模擬人類的推理決策過程，給出適合的控制量。（它是模糊控制的核心）。4、精確化過程在推理得到的模糊集合中取一個能最佳代表這個模糊推理結(jié)果可能性的精確值的過程稱為精確化過程。 模糊控制器采用數(shù)字計算機。它具有三個重要功能：1） 把系統(tǒng)的偏差從數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模糊量（模糊化過程、數(shù)據(jù)庫兩塊）；2） 對模糊量由給定的規(guī)則進行模糊推理（規(guī)則庫、推理決策完成）；3）把推理結(jié)果的模糊輸出量轉(zhuǎn)化為實際系統(tǒng)能夠接受的精確數(shù)字量或模擬量（精確化接口） 。3-2模糊邏輯控制器常規(guī)設(shè)計的步驟怎樣？應(yīng)該注意哪些問題？答：常規(guī)設(shè)計方法設(shè)計步驟如下：1、 確定模糊控制器的輸入、輸出變量2、 確定各

3、輸入、輸出變量的變化范圍、量化等級和量化因子3、 在各輸入和輸出語言變量的量化域內(nèi)定義模糊子集。4、 模糊控制規(guī)則的確定5、 求模糊控制表3-3已知由極大極小推理法得到輸出模糊集為：法計算出此推理結(jié)果的精確值z。重心法C0.30.810.50.1. 試用重心12345重心法是取模糊隸屬度函數(shù)的曲線與橫坐標圍城面積的重心為模糊推理最終輸出值。mv v (v) dvvk v (vk )Vk 1連續(xù)： v0離散： v0mv (v) dvv (vk )Vk 1mvkv (vk )k 1v0mv (vk )k 1采用離散重心法：0.3(1)0.8(2)1(3)0.5( 4)0.1( 5)0.30.810

4、.50.10.3(1)0.8(2)1(3)0.5( 4)0.1( 5)2.7=-2.74073-5設(shè)在論域 e(誤差 )4， 2，0，2，4 和控制電壓u0，2，4,6,8 上定義的模糊子集的隸屬度函數(shù)分別如圖3-21 、圖 3-22 所示。eNBNS1.0ZEPSPB-4-2024eu1.0NBNSZEPSPB0.502468u已知模糊控制規(guī)則:規(guī)則 1： 如果誤差e 為 ZE，則 u 為 ZE；規(guī)則 2： 如果誤差e 為 PS，則 u 為 NS；試應(yīng)用瑪達尼推理法計算當輸入誤差e0.6 時，輸出電壓 u？（精確化計算采用重心法）解：根據(jù)輸入和輸出變量的個數(shù)，所需規(guī)則的最大數(shù)目。由于規(guī)則 1

5、： 如果誤差e 為 ZE，則 u 為 ZE；規(guī)則 2： 如果誤差e 為 PS，則 u 為 NS；控制規(guī)則表負大NB負小NS零ZE正小PS正大PBEUZENS解：1）模糊化過程當輸入誤差e 為，看圖 1， e0.6 ，正小 u1=零 u2=eNBNS1.0ZEPSPB0.70.3-4-200.624eeNBNS1.0ZEPSPB0.70.3-4-200.624eeNBNS1.0ZEPSPB(e,e ),(2,0),(0,1)e 2 0 e 1 0 1當e0.6時e 0.7(e,e ),(0,0),(0, 2)e200.3-4-200.624e2） 模糊邏輯推理根據(jù)已知模糊控制規(guī)則：規(guī)則 1： 如果誤差e 為 ZE，則 u 為 ZE；規(guī)則 2： 如果誤差e 為 PS，則 u 為 NS；e 0 0 當 e 0.6時e 0.3對應(yīng)規(guī)則庫對應(yīng)規(guī)則1：誤差 e 為 ZE的隸屬度是，那么u 為 ZE的隸屬度0.7對應(yīng)規(guī)則 2：誤差 e 為 PS的隸屬度是，那么u 為 NS的隸屬度0.33）精確化計算：重心法u1.0NBNSZEPSPB0.70.50.300.622.63.444.668u輸出的電壓u 為U (u)uduuuU (u)duu0.6 1u2 du0 20.6 1udu0 28.062.42003.33062.63.4 u 24