模糊控制技術(shù)

模糊控制技術(shù)是近代控制理論中的一種高級(jí)策略和新穎技術(shù)。模糊控制技術(shù)基于模糊數(shù)學(xué)理論，通過模擬人的近似推理和綜合決策過程，使控制算法的可控性、適應(yīng)性和合理性提高，成為智能控制技術(shù)的一個(gè)重要分支。

模糊控制理論的產(chǎn)生及其概要在控制技術(shù)的應(yīng)用過程中，對(duì)于多變量、非線性、多因素影響的生產(chǎn)過程，即使不知道該過程的數(shù)學(xué)模型，有經(jīng)驗(yàn)的操作人員也能夠根據(jù)長(zhǎng)期的實(shí)踐觀察和操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行有效地控制，而采用傳統(tǒng)的自動(dòng)控制方法效果并不理想。從這一點(diǎn)引申開來，是否可將人的操作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為若干條控制規(guī)則以避開復(fù)雜的模型建造過程?模糊控制理論與技術(shù)由此應(yīng)運(yùn)而生。模糊控制最重要的特征是反映人們的經(jīng)驗(yàn)以及人們的常識(shí)推理規(guī)則，而這些經(jīng)驗(yàn)與常識(shí)推理規(guī)則是通過語言來表達(dá)的。如“溫度上升過快，則稍微降低升溫速度” 就是一種基于經(jīng)驗(yàn)表達(dá)的語言。在控制系統(tǒng)的運(yùn)用初期，由于對(duì)系統(tǒng)缺乏了解，控制效果可能不太好，但經(jīng)過若干次探索后終能實(shí)驗(yàn)預(yù)期的理想控制，這就是經(jīng)驗(yàn)對(duì)模糊控制系統(tǒng)的重要性。與傳統(tǒng)的控制相比較，模糊控制有其明顯的優(yōu)越性。

由于模糊控制實(shí)質(zhì)上是用計(jì)算機(jī)去執(zhí)行操作人員的控制策略，因而可以避開對(duì)象復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，力圖對(duì)人們關(guān)于某個(gè)控制問題的成功與失敗的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行加工，總結(jié)出知識(shí)，從中提煉出控制規(guī)則，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的控制。模糊理論的基礎(chǔ)是模糊集合理論，主要包括模糊集合理論、模糊邏輯、模糊推理和模糊控制等方面的內(nèi)容。在普通集合中，任何一個(gè)元素或個(gè)體與任何一個(gè)集合之間的關(guān)系只有“屬于”和“不屬于”兩種情況，兩者必須其一，而且只居其一，絕對(duì)不允許模棱兩可。鑒于普通集合只能表達(dá)“非此即彼”概念的情形，美國(guó)加州大學(xué)控制專家L.A.Zadeh 教授創(chuàng)立了模糊集合理論，即用模糊集合來刻畫模糊概念。

由淺入深地論述了模糊邏輯控制原理、模糊控制器的結(jié)構(gòu)、控制規(guī)則的形式、模糊推理以及反模糊化等基本理論;從傳統(tǒng)控制工程設(shè)計(jì)出發(fā)，將傳統(tǒng)控制理論應(yīng)用到模糊控制器的設(shè)計(jì)過程中;介紹了建立模糊控制系統(tǒng)仿真模型的方法及用MATLAB建立模糊推理系統(tǒng)和進(jìn)行系統(tǒng)仿真的方法;此外，還論述了模糊控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法以及穩(wěn)定性準(zhǔn)則;講述了目前工程上較多采用的模糊控制與其他先進(jìn)控制技術(shù)相結(jié)合的控制技術(shù)，分析其控制原理及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。書中列舉了很多模糊控制應(yīng)用實(shí)例，具有一定的參考價(jià)值。