模糊控制規(guī)則

模糊控制規(guī)則是模糊控制器中知識(shí)庫(kù)的一部分，模糊控制規(guī)則是建立在語(yǔ)言變量的基礎(chǔ)上。模糊控制規(guī)則是模糊控制器的核心，它的正確與否直接影響到控制器的性能，其數(shù)目的多寡也是衡量控制器性能的一個(gè)重要因素。

模糊控制規(guī)則模糊控制規(guī)則是模糊控制器的核心，它的正確與否直接影響到控制器的性能，其數(shù)目的多寡也是衡量控制器性能的一個(gè)重要因素。模糊控制規(guī)則是模糊控制器中知識(shí)庫(kù)的一部分，模糊控制規(guī)則建立在語(yǔ)言變量的基礎(chǔ)上。語(yǔ)言變量取值為“大”、“中”、“小”等這樣的模糊子集，各模糊子集以隸屬函數(shù)表明基本論域上的精確值屬于該模糊子集的程度。因此，為建立模糊控制規(guī)則，需要將基本論域上的精確值依據(jù)隸屬函數(shù)歸并到各模糊子集中，從而用語(yǔ)言變量值(大、中、小等)代替精確值。這個(gè)過(guò)程代表了人在控制過(guò)程中對(duì)觀察到的變量和控制量的模糊劃分。由于各變量取值范圍各異，故首先將各基本論域分別以不同的對(duì)應(yīng)關(guān)系，映射到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化論域上。通常，對(duì)應(yīng)關(guān)系取為量化因子。為便于處理，將標(biāo)準(zhǔn)論域等分離散化，然后對(duì)論域進(jìn)行模糊劃分，定義模糊子集，如NB、PZ、PS等。同一個(gè)模糊控制規(guī)則庫(kù)，對(duì)基本論域的模糊劃分不同，控制效果也不同模糊控制器如圖1所示，模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)包括知識(shí)庫(kù)、模糊推理、輸入量模糊化、輸出量精確化四部分。

圖1(1)知識(shí)庫(kù)知識(shí)庫(kù)包括模糊控制器參數(shù)庫(kù)和模糊控制規(guī)則庫(kù)。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)應(yīng)關(guān)系、標(biāo)準(zhǔn)論域、模糊子集數(shù)以及各模糊子集的隸屬函數(shù)都對(duì)控制效果有很大影響。這3類(lèi)參數(shù)與模糊控制規(guī)則具有同樣的重要性，因此把它們歸并為模糊控制器的參數(shù)庫(kù)，與模糊控制規(guī)則庫(kù)共同組成知識(shí)庫(kù)。(2)模糊化將精確的輸入量轉(zhuǎn)化為模糊量F有兩種方法:a.將精確量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)論域上的模糊單點(diǎn)集。精確量x經(jīng)對(duì)應(yīng)關(guān)系G轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)論域x上的基本元素.b.將精確量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)論域上的模糊子集。精確量經(jīng)對(duì)應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)論域上的基本元素，在該元素上具有最大隸屬度的模糊子集，即為該精確量對(duì)應(yīng)的模糊子集。(3)模糊推理最基本的模糊推理形式為:前提1 IF A THEN B前提2 IF A′結(jié)論 THEN B′其中，A、A′為論域U上的模糊子集，B、B′為論域V上的模糊子集。前提1稱(chēng)為模糊蘊(yùn)涵關(guān)系，記為A→B。在實(shí)際應(yīng)用中，一般先針對(duì)各條規(guī)則進(jìn)行推理，然后將各個(gè)推理結(jié)果總合而得到最終推理結(jié)果。(4)精確化推理得到的模糊子集要轉(zhuǎn)換為精確值，以得到最終控制量輸出y。常用兩種精確化方法：a.最大隸屬度法。在推理得到的模糊子集中，選取隸屬度最大的標(biāo)準(zhǔn)論域元素的平均值作為精確化結(jié)果。b.重心法。將推理得到的模糊子集的隸屬函數(shù)與橫坐標(biāo)所圍面積的重心所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)論域元素作為精確化結(jié)果。在得到推理結(jié)果精確值之后，還應(yīng)按對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到最終控制量輸出y。