模糊控制系统的发展现状
88. 模糊控制在城市管理中的应用前景如何?
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88. 模糊控制在城市管理中的应用前景如何?88、模糊控制在城市管理中的应用前景如何?在当今快速发展的城市环境中,管理的复杂性日益增加,对于更高效、灵活和适应性强的管理方法的需求也变得愈发迫切。
模糊控制作为一种独特的控制策略,正逐渐引起人们在城市管理领域的关注。
那么,它在城市管理中的应用前景究竟如何呢?要探讨这个问题,首先得明白什么是模糊控制。
简单来说,模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法,它允许处理那些不精确、模糊和不确定的信息。
与传统的精确控制方法不同,模糊控制更擅长处理现实中常见的模糊性和不确定性。
在城市交通管理方面,模糊控制有着广阔的应用空间。
交通流量的变化往往是复杂且难以精确预测的。
传统的交通信号灯控制通常基于固定的时间间隔,这在高峰期或突发情况下可能导致交通拥堵。
而模糊控制可以根据实时的交通流量、车辆速度和道路占有率等多个模糊变量,动态地调整信号灯的时长。
例如,当道路上车辆密度较大且行驶速度较慢时,模糊控制系统可以自动延长绿灯时间,以促进车辆的通行,减少拥堵。
城市水资源管理也是一个重要的领域。
水资源的供需关系受到季节、气候和人口变化等多种不确定因素的影响。
模糊控制可以用于优化水资源的分配和调度。
根据水库的水位、降雨量的预测以及城市用水需求的模糊估计,来制定合理的供水策略。
这样既可以保证居民的正常用水,又能避免水资源的浪费和过度开采。
在城市能源管理中,模糊控制同样能发挥重要作用。
随着城市的发展,能源消耗不断增加,能源供应的稳定性和效率成为关键问题。
模糊控制可以用于智能电网的管理,根据电力需求的变化、可再生能源的输出波动等不确定因素,实时调整电力分配,提高能源利用效率,降低能源损耗。
此外,城市环境监测和污染治理也是模糊控制可以大显身手的地方。
空气质量、水质污染等指标往往具有一定的模糊性和不确定性。
通过模糊控制技术,可以综合考虑多个监测参数,更准确地评估环境状况,并制定相应的治理措施。
然而,尽管模糊控制在城市管理中展现出了诸多潜力,但也面临着一些挑战。
模糊控制的现状与发展
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模糊控制的现状与发展模糊控制:从理论到实践的全面解析引言随着科技的快速发展,自动化和智能化成为了各个领域追求的目标。
在控制领域中,模糊控制是一种重要的智能控制方法,它通过对不确定性和模糊信息的处理,实现了对复杂系统的有效控制。
本文将介绍模糊控制的现状、挑战及未来发展。
现状模糊控制作为一种经典的智能控制方法,已经在许多领域得到了广泛的应用。
例如,在工业生产中,模糊控制被用于控制温度、压力等参数;在汽车控制系统中,模糊控制被用于优化燃油喷射、变速器控制等。
虽然模糊控制已经取得了许多成果,但仍然存在一些不足之处,如缺乏完善的理论基础、控制精度不够高等。
挑战1、理论方面的问题:模糊控制的理论体系尚不完善,许多关键问题仍未得到很好的解决。
例如,如何建立有效的模糊推理机制,如何选择合适的模糊集合和运算符等。
2、实际应用面临的困难:虽然模糊控制在某些领域已经得到了成功的应用,但在面对复杂的、大规模的系统时,其性能和稳定性仍有待提高。
此外,模糊控制在处理具有高度非线性和不确定性的系统时,也存在着一定的难度。
展望1、技术趋势:随着机器学习、深度学习等技术的发展,未来的模糊控制将更加注重自适应、自组织和自学习的能力。
通过引入新的理论和技术,模糊控制将更好地应对各种复杂和不确定的环境。
2、应用前景:随着工业4.0、智能家居、自动驾驶等领域的快速发展,模糊控制将有着更广泛的应用前景。
例如,在智能家居中,模糊控制可以用于优化能源消耗;在自动驾驶中,模糊控制可以用于实现车辆的稳定性和安全性控制。
结论模糊控制作为智能控制的一个重要分支,具有广泛的应用前景和重要的理论价值。
虽然目前模糊控制还存在一些问题和挑战,但随着技术的不断进步和应用领域的扩展,模糊控制将会有更大的发展空间和更重要的地位。
因此,我们应该充分重视模糊控制的研究和应用,为其发展提供更多的支持和资源,同时也需要进一步加强学科交叉和融合,推动模糊控制技术的不断创新和发展。
模糊控制的现状及发展
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由L.A.Zadeh于1965年首先提出来创立的模糊集理论至今有四十多年了。
并由此而产生的模糊控制现已得到广泛的应用。
模糊控制能够将人的智能直接应用于控制过程,将智能控制的高层次决策和低层次控制实现结合于一体。
模糊控制与传统的PID控制、变结构控制等以及现代的矢量控制、DSP 控制等的融合是工业控制技术发展的重要方向之一。
模糊控制定义为“基于模糊集合理论、模糊逻辑,并同传统的控制理论相结合,模拟人的思维方式,对难以建立数学模型的对象实施的一种控制方法”[1]其基本思想是在被控对象模糊模型的基础上,用机器去模拟人对系统控制的一种方法,是一种拟人类智能形式.属于非线性控制,是智能控制中的一种。
它特别适用于被控对象数学模型未知的、复杂的、非线性的控制系统。
就是在被控制对象的模糊模型的基础上,运用模糊控制器近似推理等手段,实现系统控制的方法。
模糊模型就是用模糊语言和规则描述的一个系统的动态特性及性能指标。
可以在处理不精确性和不确定性问题中获得可处理性、鲁棒性。
模糊控制的基本原理如图1所示。
它的核心部分是模糊控制器,它主要包括输入量的模糊化、模糊推理和模糊判决三部分。
模糊控制器的实现可由模糊控制通用芯片实现或由计算机(或微处理机)的程序来实现,实现步骤简述如下:模糊控制的现状及发展李劲松,凌敏(铜仁职业技术学院机电工程系,贵州铜仁554300)摘要:介绍了当前模糊控制技术的研究动向,并结合具体的控制系统详细论述了现阶段模糊控制技术的发展趋势,指出模糊控制正在向与现代的DSP控制融合等方向发展。
关键词:模糊控制;现状;发展趋势中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章标号:107—(2010)—05—0039—(04)The Status & Development of Fuzzy ControlLI Jin-song , LING Min( Electrical and Mechanical Engineering Department , Tongren vocational and technical college, Tongren 554300,Guizhou)Abstract:The current trend of fuzzy control technology, control systems, with specific detail of the current trend of development of fuzzy control technology, fuzzy control is that the DSP to control and modern fusion di-rection.Key words:fuzzy control; status; trends收稿日期:2010—02—13作者简介:李劲松(1973—),男,铜仁职业技术学院机电系讲师、微电子与固体电子硕士。
模糊控制理论及应用
![模糊控制理论及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/6c8d931d814d2b160b4e767f5acfa1c7aa0082b6.png)
模糊控制理论及应用模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法,它能够应对现实世界的不确定性和模糊性。
本文将介绍模糊控制的基本原理、应用领域以及未来的发展趋势。
一、模糊控制的基本原理模糊控制的基本原理是基于模糊逻辑的推理和模糊集合的运算。
在传统的控制理论中,输入和输出之间的关系是通过精确的数学模型描述的,而在模糊控制中,输入和输出之间的关系是通过模糊规则来描述的。
模糊规则由模糊的IF-THEN语句组成,模糊推理通过模糊规则进行,从而得到输出的模糊集合。
最后,通过去模糊化操作将模糊集合转化为具体的输出值。
二、模糊控制的应用领域模糊控制具有广泛的应用领域,包括自动化控制、机器人控制、交通控制、电力系统、工业过程控制等。
1. 自动化控制:模糊控制在自动化控制领域中起到了重要作用。
它可以处理一些非线性和模糊性较强的系统,使系统更加稳定和鲁棒。
2. 机器人控制:在机器人控制领域,模糊控制可以处理环境的不确定性和模糊性。
通过模糊控制,机器人可以对复杂的环境做出智能响应。
3. 交通控制:模糊控制在交通控制领域中有重要的应用。
通过模糊控制,交通信号可以根据实际情况进行动态调整,提高交通的效率和安全性。
4. 电力系统:在电力系统中,模糊控制可以应对电力系统的不确定性和复杂性。
通过模糊控制,电力系统可以实现优化运行,提高供电的可靠性。
5. 工业过程控制:在工业生产中,许多过程具有非线性和不确定性特点。
模糊控制可以应对这些问题,提高生产过程的稳定性和质量。
三、模糊控制的发展趋势随着人工智能技术的发展,模糊控制也在不断演进和创新。
未来的发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 混合控制:将模糊控制与其他控制方法相结合,形成混合控制方法。
通过混合控制,可以充分发挥各种控制方法的优势,提高系统的性能。
2. 智能化:利用人工智能技术,使模糊控制系统更加智能化。
例如,引入神经网络等技术,提高模糊控制系统的学习和适应能力。
3. 自适应控制:模糊控制可以根据系统的变化自适应地调整模糊规则和参数。
PID模糊控制器发展现状综述
![PID模糊控制器发展现状综述](https://img.taocdn.com/s3/m/30f47accd5bbfd0a79567347.png)
模糊PID控制器的发展现状综述1模糊PID控制器研究背景1.1PID控制器传统的PID控制器虽然以其结构简单、工作稳定、适应性好、精度高等优点成为过程控制中应用最广泛最基本的一种控制器。
PID调节规律一般都能得到比较令人满意的控制效果,尤其是对于线性定常系统的控制是非常有效的,但是它的调节品质取决于PID控制器各个参数的确定。
随着工业生产过程的日趋复杂化,系统不可避免地存在非线性、滞后和时变现象,其中有的参数未知或缓慢变化,有的带有延时和随机干扰,有的无法获得较精确的数学模型或模型非常粗糙,如果使用常规的PID控制器,PID参数的整定变得十分困难甚至无法整定,因此并不能得到理想的控制效果。
为此,近年来各种改进的PID控制器如自校正、自适应PID[1][2][3]及智能控制器[4]迅速发展起来,但仍存在一定的局限性。
1.2模糊控制器随着技术的发展,模糊控制理论和模糊技术成为最广泛最有前景的应用分支之一。
模糊控制器是一种专家控制系统,它的优点是不需要知道被控对象的数学模型而能够利用专家已有的经验对系统进行建模。
与传统的PID控制方式相比,它适合解决一些难以建立精确数学模型、非线性、大滞后和时变的复杂过程的问题,因此得到了很好的发展,尤其是在工业控制、电力系统等领域中解决了许多实际性的问题,引起了越来越多的工程技术人员的兴趣。
但是经过深入研究,会发现基本模糊控制存在着其控制品质粗糙和精度低等弊病。
而且用的最多的二维输入的模糊控制器是PI或PD型控制器,会出现过渡过程品质不好或不能消除稳态误差的问题。
因此,在许多情况下,将模糊控制和PID控制两者结合起来,扬长避短,既具有模糊控制灵活、适应性强、快速性好的优点,又具有PID控制精度高的特点。
把规则的条件、操作用模糊集表示,并把这些模糊控制规则及有关信息作为知识存入计算机知识库中,然后计算机根据控制系统的实际响应情况,运用模糊推理,自动实现对PID参数的最佳整定,实现模糊PID控制。
模糊控制技术发展现状及研究热点
![模糊控制技术发展现状及研究热点](https://img.taocdn.com/s3/m/05971ac3f605cc1755270722192e453610665bd3.png)
模糊控制技术发展现状及研究热点【模糊控制技术发展现状及研究热点】一、引言模糊控制技术是一种基于模糊逻辑的控制方法,它能够处理不确定性和模糊性的问题,在工业控制、自动化系统、人工智能等领域得到了广泛的应用。
本文旨在介绍模糊控制技术的发展现状以及当前的研究热点。
二、模糊控制技术的发展现状1. 发展历程模糊控制技术起源于上世纪60年代,由日本学者松井秀树首次提出。
随后,美国学者津田一郎对模糊控制进行了深入研究,并提出了模糊控制的基本理论框架。
自此以后,模糊控制技术得到了快速发展,并在工业控制领域得到了广泛应用。
2. 应用领域模糊控制技术在许多领域都有广泛的应用。
其中,工业控制是模糊控制技术的主要应用领域之一。
通过模糊控制技术,可以实现对复杂工业过程的控制和优化。
此外,模糊控制技术还应用于自动驾驶、机器人控制、电力系统控制等领域。
3. 发展趋势随着信息技术的迅速发展,模糊控制技术也在不断创新和进步。
目前,模糊控制技术正朝着以下几个方向发展:(1)深度学习与模糊控制的结合:将深度学习技术与模糊控制相结合,可以提高模糊控制系统的性能和鲁棒性。
(2)模糊控制理论的拓展:研究者们正在不断完善模糊控制理论,以适应更加复杂和多变的控制问题。
(3)模糊控制技术在新领域的应用:随着科技的发展,模糊控制技术将在更多领域得到应用,如医疗、金融等。
三、模糊控制技术的研究热点1. 模糊控制算法优化目前,研究者们正致力于改进模糊控制算法,以提高控制系统的性能。
其中,遗传算法、粒子群算法等优化算法被广泛应用于模糊控制系统的参数优化和规则提取。
2. 模糊控制系统的建模方法模糊控制系统的建模是模糊控制技术研究的重要内容之一。
目前,常用的建模方法包括基于经验的建模方法、基于数据的建模方法以及基于物理模型的建模方法。
研究者们正在探索更加准确和高效的建模方法。
3. 模糊控制技术在自动驾驶领域的应用随着自动驾驶技术的快速发展,模糊控制技术在自动驾驶领域的应用也备受关注。
自动控制系统中的模糊控制技术应用
![自动控制系统中的模糊控制技术应用](https://img.taocdn.com/s3/m/7d9ada60302b3169a45177232f60ddccda38e6dd.png)
自动控制系统中的模糊控制技术应用一、模糊理论概述模糊理论是一种可以解决现实生活中不确定性问题的数学理论。
它的应用可以涉及到自然语言处理、图像处理、控制系统设计等领域。
在自动控制系统中,模糊控制技术被广泛应用。
模糊控制的基本思想是将文化经验和专家知识转化为模糊规则库,并将输入信号与这些规则相匹配,最终得到控制信号。
它可以让系统自动学习并适应不确定的环境,从而提高控制系统的可靠性和鲁棒性。
二、模糊控制技术应用模糊控制技术可以应用于许多工业控制领域。
1. 智能交通模糊控制技术可以应用于交通信号灯控制系统,通过分析交通流量和拥堵情况,实现红绿灯的智能控制。
同时,可以应用于道路车流控制以及智能公交系统的设计。
2. 机器人控制在机器人的控制中,模糊控制技术可以应用于路径规划、物体识别等方面。
通过将模糊规则库和目标识别相结合,可以使机器人更加准确地执行命令。
3. 工业生产在工业生产中,模糊控制技术可以应用于控制系统设计、工艺优化等方面。
例如,在化工生产中,通过分析温度、压力等参数,优化反应条件,提高反应效率和产量。
4. 水利工程模糊控制技术可以应用于水利工程中的洪水预警、水库调度等方面。
通过对气象、水文等信息进行分析,并将其与模糊规则库相结合,可以提高洪水预警的准确性,并实现水库的智能调度。
5. 航空航天在航空领域,模糊控制技术可以应用于飞行控制、桥梁和建筑物结构的监测和控制等方面。
通过对环境和飞机状态进行分析,并将其与模糊规则库相结合,可以保证飞机的安全性和稳定性。
三、模糊控制技术的发展趋势随着人工智能技术的不断发展,模糊控制技术也将继续得到广泛应用。
未来,模糊控制技术将更加注重高效、可靠、智能的控制系统设计。
同时,算法的创新和优化也将加速模糊控制技术的发展。
在自动控制系统中,模糊控制技术的应用已经取得了一定的成果,并且在不断推进着。
随着技术的不断进步和工业化的加速发展,模糊控制技术将会在更多的领域中发挥重要作用。
模糊控制技术发展现状及研究热点
![模糊控制技术发展现状及研究热点](https://img.taocdn.com/s3/m/2638c177f6ec4afe04a1b0717fd5360cbb1a8d69.png)
模糊控制技术发展现状及研究热点引言:模糊控制技术是一种基于模糊逻辑的控制方法,它能够应对系统模型不确定、非线性和复杂等问题,因此在工业自动化、机器人、交通运输等领域得到了广泛应用。
本文将详细介绍模糊控制技术的发展现状,包括其基本原理、应用领域和优势。
同时,还将探讨当前模糊控制技术研究的热点,包括模糊控制器的设计方法、模糊集合的建模技术和模糊控制系统的性能优化等方面。
一、模糊控制技术的基本原理模糊控制技术是基于模糊逻辑的一种控制方法,它通过将模糊集合和模糊规则引入控制系统,实现对非精确和不确定性问题的处理。
模糊控制系统由模糊化、模糊规则库、模糊推理和去模糊化四个基本部分组成。
其中,模糊化将输入变量映射为模糊集合,模糊规则库存储了专家知识,模糊推理根据规则库进行推理,最后通过去模糊化将模糊输出转化为实际控制信号。
二、模糊控制技术的应用领域模糊控制技术在众多领域中得到了广泛应用,以下是其中几个典型的应用领域:1. 工业自动化:模糊控制技术可以应用于工业过程控制、机械控制和电力系统控制等领域,通过处理非线性和不确定性问题,提高系统的控制性能和稳定性。
2. 交通运输:模糊控制技术可以应用于交通信号控制、智能交通系统和自动驾驶等领域,通过优化交通流量和减少交通拥堵,提高交通运输效率和安全性。
3. 机器人:模糊控制技术可以应用于机器人路径规划、运动控制和智能决策等领域,通过处理环境变化和感知不确定性,提高机器人的自主性和适应性。
4. 医疗设备:模糊控制技术可以应用于医疗设备的控制和监测,例如麻醉机、呼吸机和心脏起搏器等,通过精确控制和监测,提高医疗设备的安全性和效果。
三、模糊控制技术的优势相比于传统的控制方法,模糊控制技术具有以下几个优势:1. 鲁棒性:模糊控制技术能够处理系统模型不确定、非线性和复杂等问题,具有较强的鲁棒性,适用于各种复杂环境和工况。
2. 知识表达:模糊控制技术通过模糊集合和模糊规则库来表示专家知识,使得控制系统更易理解和调整。
模糊控制的研究和应用
![模糊控制的研究和应用](https://img.taocdn.com/s3/m/889fc056b94ae45c3b3567ec102de2bd9605de90.png)
模糊控制的研究和应用随着科技发展和社会进步,人们对自动化、智能化的需求越来越高。
而控制技术作为实现自动化、智能化的重要方法之一,得到了广泛的应用和研究。
模糊控制作为控制技术的一种新兴分支,在工业、交通、医疗、生物、环保等多个领域都有着广泛的应用,并成为了控制技术研究的热点之一。
一、模糊控制的基本概念模糊控制是建立在模糊逻辑基础上的一种控制方法。
模糊逻辑的基本思想是将一些难以精确描述的事物用模糊的概念来表示,并根据这些概念之间的逻辑关系进行推理,从而得出结论。
模糊控制则是在模糊逻辑的基础上,对控制器进行模糊化处理,使其能够对复杂、模糊的物理系统进行控制。
模糊控制的优点是可以有效地处理非线性、时变、不确定性等问题,对于某些复杂的实际控制系统具有较强的适用性。
二、模糊控制的基本流程模糊控制的基本流程包括模糊化、规则表达、推理、去模糊化四个步骤。
具体来说,首先需要将输入量和输出量进行模糊化处理,将其转化为模糊概念。
然后利用专家经验或实验数据,建立一组模糊规则,将模糊概念之间的关系转化为规则表达式。
接着进行模糊推理,根据输入变量的模糊概念和规则库中的规则,得出控制量的模糊概念。
最后进行去模糊化处理,将模糊控制量转化为精确的控制量,控制被控对象的运动。
三、模糊控制的应用模糊控制在工业控制、交通运输、医疗诊断、生态环保等领域均有应用。
下面我们就来看一些实际案例。
(一)工业控制工业制造过程中,受控物理对象和作用效果都有可能是模糊的。
模糊控制可以通过引入模糊语言和模糊规则来进行控制,避免了传统PID控制方法里的过程模型简化和模型校正等方法所引起的误差,从而实现更加精确的控制。
例如,模糊控制在化工生产的过程控制、温度控制以及机器人控制等方面得到了广泛的应用。
(二)交通运输在城市交通控制中,传统的交通信号控制方法基于某些特定条件下的概率假设,因而容易受到噪声、变化等外界影响,或者存在控制过程中的动态约束等问题。
模糊控制可以通过考虑多个因素的权衡,从而更加适应复杂、模糊的交通环境,通过合理分配交通信号周期,使得车辆通行效率更高,驾驶员感觉更加舒适。
模糊逻辑与模糊控制算法的发展趋势
![模糊逻辑与模糊控制算法的发展趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/24c5fd98a48da0116c175f0e7cd184254a351b7d.png)
模糊逻辑与模糊控制算法的发展趋势在当今信息时代,人工智能(AI)和自动化技术的迅速发展已经改变了许多行业的面貌。
模糊逻辑和模糊控制算法作为人工智能的重要分支之一,在处理不确定性和模糊性方面发挥着关键作用。
随着科技的不断进步和需求的变化,模糊逻辑和模糊控制算法也在不断地发展和创新。
本文将探讨模糊逻辑与模糊控制算法的发展趋势,并对其未来发展方向进行展望。
一、模糊逻辑的发展趋势模糊逻辑是一种能够处理不确定性和模糊性的数学逻辑,它可以更好地模拟人类的思维方式和推理过程。
近年来,随着人工智能技术的广泛应用,模糊逻辑在各个领域展现出了其独特的优势。
1. 智能系统中的应用:随着物联网、大数据和云计算等技术的发展,智能系统在各个领域得到了广泛的应用,而模糊逻辑在智能系统中的应用也越来越广泛。
例如,在智能交通系统中,模糊逻辑可以用于交通信号灯控制、车辆自动驾驶等方面,从而提高交通系统的效率和安全性。
2. 自然语言处理方面的研究:模糊逻辑在自然语言处理领域也有着重要的应用。
它可以帮助计算机更好地理解自然语言中的模糊性和不确定性,从而提高自然语言处理系统的准确性和智能化程度。
3. 医疗诊断与治疗:在医疗领域,模糊逻辑可以用于医学诊断和治疗方面,特别是在处理不确定性较大的疾病诊断时,如癌症诊断、糖尿病管理等。
它可以帮助医生更准确地判断疾病的发展趋势和制定个性化治疗方案,从而提高医疗服务的质量和效率。
二、模糊控制算法的发展趋势模糊控制算法是一种基于模糊逻辑原理的控制方法,它可以应用于各种复杂系统的控制和优化。
随着工业自动化和智能化程度的提高,模糊控制算法在工程控制领域具有重要的应用前景。
1. 工业自动化中的应用:在工业生产过程中,模糊控制算法可以用于控制系统的优化和性能提升。
例如,在自动化生产线上,模糊控制算法可以帮助调节生产过程中的温度、压力等参数,从而提高生产效率和产品质量。
2. 机器人技术领域的发展:随着机器人技术的发展,模糊控制算法在机器人控制和路径规划方面也有着广泛的应用。
模糊控制技术的现状及发展趋势
![模糊控制技术的现状及发展趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/4e72991e52d380eb62946d20.png)
模糊控制技术的现状及发展趋势广州民航职业技术学院萧赞星袁书生模糊控制方法是智能控制的重要组成部分。
本文简要介绍了模糊控制的概念和原理,较详细地介绍了模糊控制的应用现状,分析了模糊控制理论的优缺点及需要完善和继续研究的内容,最后对模糊控制的发展趋势与动态进行了展望。
传统的各种控制方法均是建立在被控对象精确数学模型基础上的,然而随着系统复杂程度的提高,将难以建立系统的精确数学模型在工程实践中,人们发现一个复杂的控制系统可由一个操作人员凭着丰富的实践经验得到满意的控制效果这说明,如果通过模拟人脑的思维方法设计控制器,可实现复杂系统的控制,由此产生了模糊控制。
自从1965年美園自动控制理论专家ZadehA提出用模糊集合描述客观世界中存在的不确定性信息以来,模糊逻辑理论有了飞跃性的发展,并得到了广泛的应用。
模糊控制的核心就是利用模糊集合理论,把人的控制策略的自然语言转化为计算机能够接受的算法语言所描述的控制算法。
这种方法不仅能实现控制,而且能模拟人的思维方式对一些无法构造数学模型的被控对象进行有效的控制随着模糊控制理论的H益成熟,控制技术也已经得到了很好的发展,尤其是在工业控制、电力系统等领域中解决了许多实际性的问题,取得了令人瞩目的成效。
1模糊控制的原理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,它是从行为上模仿人的模糊推理和决策过程的一种智能控制方法。
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。
2模糊控制系统的应用目前模糊控制在很多领域都有很大的发展。
模糊控制系统已经应用于各个行业和各类实际应用中,同时也出现广不少开发模糊控制系统的软件工具,甚至应用于社会科学领域。
模糊控制在过程控制中的应用工业炉方面:如退火炉、电弧炉、水泥窑、热风炉、煤粉炉的模糊控制。
石化方面:如蒸馏塔的模糊控制、废水pH值计算机模糊控制、污水处理系统的模糊控制等。
模糊控制技术发展现状及研究热点
![模糊控制技术发展现状及研究热点](https://img.taocdn.com/s3/m/954901ed3086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe999.png)
模糊控制技术发展现状及研究热点一、引言模糊控制技术是一种基于模糊逻辑的控制方法,它能够处理不确定性和模糊性的问题,广泛应用于各个领域。
本文将对模糊控制技术的发展现状进行概述,并介绍当前的研究热点。
二、模糊控制技术的发展现状1. 历史回顾模糊控制技术最早由日本学者松原英利于1973年提出,随后逐渐发展起来。
在过去的几十年中,模糊控制技术在工业控制、机器人、交通系统等领域得到了广泛应用,并取得了显著的成果。
2. 应用领域模糊控制技术被广泛应用于以下几个领域:(1) 工业控制:模糊控制技术在工业自动化中起到了重要的作用,能够处理复杂的控制问题,提高生产效率和产品质量。
(2) 机器人:模糊控制技术在机器人控制中广泛应用,能够使机器人具备自主决策和适应性。
(3) 交通系统:模糊控制技术在交通信号控制、智能交通系统等方面有着广泛的应用,能够提高交通效率和减少交通事故。
(4) 医疗领域:模糊控制技术在医疗设备控制、疾病诊断等方面有着广泛的应用,能够提高医疗效果和患者生活质量。
3. 发展趋势随着科技的不断进步,模糊控制技术也在不断发展。
目前,模糊控制技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:(1) 模糊控制算法的改进:研究者们正在不断改进模糊控制算法,提高控制系统的性能和鲁棒性。
(2) 模糊控制与其他技术的结合:模糊控制技术与神经网络、遗传算法等其他智能控制技术的结合,能够进一步提高控制系统的性能。
(3) 模糊控制系统的优化:研究者们正在研究如何优化模糊控制系统的结构和参数,以提高系统的控制性能。
(4) 模糊控制技术在新领域的应用:模糊控制技术正在拓展到新的应用领域,如金融、环境保护等。
三、模糊控制技术的研究热点1. 模糊控制系统的建模与设计(1) 模糊控制系统的建模方法:研究者们正在研究如何准确地建立模糊控制系统的数学模型,以便更好地进行控制系统设计和分析。
(2) 模糊控制系统的设计方法:研究者们正在研究如何设计出性能优良的模糊控制系统,以满足不同应用领域的需求。
模糊系统的应用与前景
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模糊系统的应用与前景随着社会的发展和科技的进步,人们对智能系统的需求日益增长。
而模糊系统作为一种能够处理模糊信息的人工智能技术,得到了广泛的应用和发展。
本文将探讨模糊系统的应用与前景。
一、模糊系统的应用1. 控制领域模糊系统在控制领域具有广泛的应用。
例如,数码相机的自动对焦功能可以通过模糊系统来实现对焦;另外机器人的控制、电子游艺中的画面判断和处理等领域中也都用到了模糊系统。
2. 人工智能模糊系统可以有效地处理人工智能领域中的模糊信息,例如自然语言处理、机器视觉等。
同时,模糊系统也可以应用在自动驾驶、智能家居等领域中,通过提供精确的数据和指令,更加准确地实现人机交互。
3. 医学领域模糊系统在医学领域中也有广泛的应用,例如对医学影像的分析和判断、药物剂量的计算等。
通过模糊系统的运用,在医学领域中可以提高诊断准确率,减少对医生的依赖性。
二、模糊系统的前景1. 发展潜力大模糊系统具有非常大的发展潜力,在未来的智能系统中必将得到越来越广泛的应用。
模糊系统的研究在人工智能、控制、机器人、自动驾驶等领域都将有很好的前景。
2. 应用场景多模糊系统的应用场景非常广泛。
随着物联网、云计算等技术的发展,模糊系统可以用于智能家居、健康监测、智能交通等众多领域。
可以说,未来模糊系统的应用场景没有明显的限制。
3. 发挥价值大模糊系统的应用不仅可以提高效率、降低成本,更能够提高人类生活质量以及解决现实中存在的难题。
例如,在环境监测和天气预报中使用模糊系统,可以更加准确地实现对气象和环境变化的监测和预测,对人们的生活带来实际好处。
结语模糊系统作为人工智能技术中的一种,具备广泛的应用和发展前景。
无论是在控制领域、人工智能领域还是医学领域,模糊系统都具有广泛的应用场景。
模糊系统未来的发展将不断推动社会的进步和人类文明的发展。
模糊控制的现状与工程应用关键问题研究_孙灵芳
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c. 模糊补偿 PID 控制器。 利用模糊控制作 为前馈补偿器来克服系统负荷变化和不确定性因 素。 另一类是以模糊控制为主, 利用并借鉴 PID 控制器的结构特点和成熟的理论体系 。 模糊预测控制。模糊控制和预测控制是体现 人类处理复杂问题不同方面的智能控制, 且都在 理论研究和实际应用中发展的比较成熟, 将二者 有机地结合起来, 能够更加适应复杂工业过程控 制需要, 并且符合模糊控制模型化和预测控制智 能化的要求。模糊控制和预测控制都不需要被控 对象准确的数学模型, 充分利用预测控制滚动在 线优化的特点, 结合两者各自的优势来提高控制 系统质量。常见的结合方式有以下 4 种: a. 基于 TS 模糊模型的预测控制。 如果复 S 模糊模型, 杂被控对象的预测模型是 T则可以 结合不同的预测控制算法, 获得不同的模糊预测 控制器。 b. 基于模糊关系模型的预测控制。 该模型 主要采用一个关系矩阵来描述被控对象的动态特 性, 关键在于设计出性能优越的模糊关系模型 。 模糊关系模型预测控制结合不同的预测控制算法 能够设计出各种有效的模糊预测控制算法 。 c. 基于模糊决策优化的模糊预测控制。 在 预测控制中, 对于线性模型采用线性二次型的滚 动优化算法, 而这种方法对于非线性模型并不适 用, 因此设计出了模糊控制决策优化的模糊预测 控制。 d. 基于模糊反馈校正的预测控制。 预测控 制系统通常采用的是被控对象的线性模型 , 忽略 了数学建模时产生的误差, 而在实际工业过程控 制中被控对象往往是非线性的, 建立的数学模型 存在的误差较大, 仅仅采用误差反馈已经无法满 足控制精度的要求, 因此为了改善模型误差对系 统稳定性的影响, 设计了基于模糊反馈校正的预 测控制来增强系统的鲁棒性。 模糊神经网络控制。人工神经网络是采用人 类神经网络的工作机理, 利用分布式并行协调处 理的方式进行信息处理, 是一种非线性映射网络, 具有非线性自适应信息处理能力、 较高的鲁棒性 BP 和容错率。典型神经网络的模型有 MP 模型、 RBF 神经网络及 Elman 神经网络等, 神经网络、 运 用这些模型可实现优化计算、 函数逼近、 模式分类
模糊控制系统的现状和展望
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在工业控 制方面已实现 了冶金炉窖模糊控制 、 化工工程 模 糊控制 、 水泥窖 和玻 璃窖模糊 控制 , 还有 将模糊 控制应 用
到 聚丙 烯 匠应 釜 温 度 控 制 、 电弧 炼 钢 的 控 制 、 火 炉燃 烧 过 退
造系统的模糊 语言 变量模 型 , 应用 C I 各类 模糊 推 理 方 R等
法, 可以得到适合控制 要求 的控制量 , 以说模 糊控 制是 一 可 种语言变量的控制。基于模 糊控制 的控制 系统具 有 如下突
出优点 :
程 的控制等等 。模糊 控制技术 已经成 为复杂 系统控 制的一
种 有 效 手段 , 大 大 拓 宽 自动 控 制 的 应 用 范 围 。 已 2 2 模 糊 控 制在 智 能 家 电 中 的 应 用 .
算机数字控制技术 。从 线性 与非 线性的 控制 角度来 看模 糊 控制实质上是一种非线性控制 , 从控 制器的控制性能来看 属 于智能控制 , 目前它 已经成为实现智 能控 制的重要且有效 的 形式。从 创立 模糊 集合论以来 , 它就得 到了迅速 而广泛的发 展, 目前模糊控制不仅 在理论 上得 以研 究 , 而且 在生 产和生 活的各个 方面均展 示出巨大的应 用潜 力 , 已经成 为 自动控制 领域 中一个非 常重 要和活跃 的分支。
( )模糊控制直接采用语言型控制 规则 , 2 而工业过 程从 定性认识 出发 , 比较容易建 立语言 控制规 则 , 因而模 糊控 制 对那些数学模型难以获取 、 动态特性 不易掌握 或变化显著 的
对 象 非 常适 用 。
模糊控 制技术 已应 用到 了投资 决策 、 企业 管理 、 企业效 益评估 、 口变化趋势预测 、 人 黄河流域雨量预测 、 物价上涨预
Matlab中的模糊控制技术新进展
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Matlab中的模糊控制技术新进展近年来,随着科技的不断进步和应用需求的不断增加,模糊控制技术在工程领域中得到了广泛的应用和研究。
Matlab作为一种功能强大的数学软件,为工程师们提供了一个方便、高效且灵活的平台,用于研究和应用模糊控制技术。
本文将介绍一些Matlab中的模糊控制技术的新进展。
一、模糊控制技术概述模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制技术,它模拟了人类的思维方式和控制决策过程。
与传统的精确控制技术相比,模糊控制技术能够应对系统模型不准确、非线性等问题,具有较强的适应性和鲁棒性。
在许多实际工程中,模糊控制技术已经被成功地应用,如电力系统、机械控制等领域。
二、模糊控制技术在Matlab中的应用1. 模糊系统建模和仿真Matlab提供了丰富的工具箱和函数,用于模糊系统的建模和仿真。
通过Matlab 的模糊逻辑工具箱,用户可以方便地定义模糊集合、模糊规则和模糊推理机制。
同时,Matlab还提供了模糊系统仿真的功能,用户可以通过调整输入和输出的模糊集合,来观察系统的响应和性能。
这些功能使得工程师能够在设计阶段对系统进行有效的分析和调试。
2. 模糊控制器设计和优化Matlab还提供了一系列用于模糊控制器设计和优化的工具。
通过Matlab的优化工具箱,用户可以利用各种优化算法来求解模糊控制器的参数。
这些优化算法包括遗传算法、粒子群算法等,能够有效地搜索最优解。
此外,Matlab还支持模糊控制器的自适应调节和神经网络的结合,以提高控制系统的性能和适应性。
3. 模糊控制技术在图像处理中的应用除了传统的控制领域,模糊控制技术在图像处理中的应用也越来越受到关注。
Matlab提供了一些用于图像模糊和去模糊的函数和工具箱。
通过这些工具,用户可以利用模糊控制技术来处理图像,提高图像的清晰度和质量。
此外,模糊控制技术还可以应用于图像分割、图像增强等领域,为图像处理带来了新的思路和方法。
4. 模糊控制技术在人工智能中的应用近年来,人工智能领域的研究蓬勃发展,模糊控制技术作为其中的一个重要组成部分,也得到了广泛的应用。
模糊控制的现状及发展
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模糊控制的现状与发展摘要:综合介绍了模糊控制技术的基本原理、控制器的设计、应用及研究领域的问题和发展状况,并对今后的发展前景进行了展望。
关键词:模糊控制;控制原理;稳定性1、模糊控制概述自从 1965年美国自动控制理论专家 Zadeh L A提出用模糊集合描述客观世界中存在的不确定性信息以来,模糊逻辑理论有了飞跃性的发展,并得到了广泛的应用。
模糊控制【1】( fuzzy control)是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊控制逻辑推理为基础的一种智能控制方法,从行为上模拟人的思维方式,对难建模的对象实施模糊推理和决策的一种控制方法,实际上是一种非线性控制。
模糊控制作为智能领域中最具有实际意义的一种控制方法,已经在工业控制领域、家用电器自动化领域和其他很多行业中解决了传统控制方法无法或者是难以解决的问题,取得了令人瞩目的成效,引起了越来越多的控制理论的研究人员和相关领域的广大工程技术人员的极大兴趣。
2、模糊控制的原理模糊控制算法的工作过程可是【2】:微机通过中断采样获取被控制量的精确值,并将此量与给定值比较得到一误差信号 E,一般选误差信号 E作为模糊控制器的一个输入量。
把误差信号 E的精确量进行模糊化变成模糊量,误差 E的模糊量可用相应的模糊语言表示,得到误差 E的模糊语言集合的一个子集 e ( e 是一个误差 E的模糊矢量 ),再由 e和模糊关系 R根据推理的合成规则进行模糊决策,得到模糊控制量 u,即u = e R模糊控制的框图如图 1所示。
由图一可知,模糊控制系统与通常的计算机数字控制系统的主要区别是采用了模糊控制器。
模糊控制器是整个模糊控制系统的核心,一个模糊控制系统性能优劣,主要取决于模糊控制器的结构所采用的模糊规则、合成推理算法及模糊决策的方法等因素。
图一、模糊控制原理框图3、模糊控制器的设计模糊控制的核心部分为模糊控制器, 它包括模糊化接口、规则库、模糊推理和清晰化接口等部分。
3.1 确定量的模糊化模糊化 (Fuzzification) 就是将基础变量论域上的确定量变换成基础变量论域上的模糊集的过程,模糊化的步骤如下:3.1.1把精确量离散化,其主要作用是将真实的确定量输入转换成一个模糊矢量。
模糊控制系统的发展现状
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模糊控制系统的发展现状一、模糊控制系统简介模糊控制系统是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术。
1965年美国的扎德创立了模糊集合论, 1973 年, 他给出了模糊逻辑控制的定义和相关的定理。
1974 年英国的Mamdani 首先用模糊控制语句组成模糊控制器,并把它用于锅炉和蒸汽机的控制, 在实验室获得成功, 这一开拓性的工作标志着模糊控制论的诞生。
模糊控制系统主要是模拟人的思维、推理和判断的一种控制方法, 它将人的经验、常识等用自然语言的形式表达出来, 建立一种适用于计算机处理的输入输出过程模型, 是智能控制的一个重要研究领域。
从信息技术的观点来看, 模糊控制是一种基于规则的专家系统。
从控制系统技术的观点来看, 模糊控制是一种普遍的非线性特征域控制器。
相对传统控制, 包括经典控制理论与现代控制理论。
模糊控制能避开对象的数学模型(如状态方程或传递函数等) , 它力图对人们关于某个控制问题的成功与失败和经验进行加工, 总结出知识, 从中提炼出控制规则, 用一系列多维模糊条件语句构造系统的模糊语言变量模型, 应用CRI 等各类模糊推理方法,可以得到适合控制要求的控制量, 可以说模糊控制是一种语言变量的控制。
模糊控制具有以下特点:(1) 模糊控制是一种基于规则的控制。
它直接采用语言型控制规则, 出发点是现场操作人员的控制经验或相关专家的知识, 在设计中不需要建立被控对象的精确数学模型, 因而使得控制机理和策略易于接受与理解, 设计简单, 便于应用;(2) 由工业过程的定性认识出发, 比较容易建立语言控制规则, 因而模糊控制对那些数学模型难以获取、动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常适用;(3) 基于模型的控制算法及系统设计方法, 由于出发点和性能指标的不同, 容易导致较大差异; 但一个系统的语言控制规则却具有相对的独立性, 利用这些控制规律间的模糊连接, 容易找到折中的选择, 使控制效果优于常规控制器;(4) 模糊控制算法是基于启发性的知识及语言决策规则设计的, 这有利于模拟人工控制的过程和方法, 增强控制系统的适应能力, 使之具有一定的智能水平;(5) 模糊控制系统的鲁棒性强, 干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减弱, 尤其适合于非线性、时变及纯滞后系统的控制。
模糊控制技术发展现状及研究热点
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模糊控制技术发展现状及研究热点综合介绍了模糊控制技术的基本原理和发展状况,重点总结了近年来该研究领域的热点问题,并对今后的发展前景进行了展望。
1 引言模糊控制综合了专家的操作经验,具有不依赖被控对象的精确数学模型、设计简单、便于应用、抗干扰能力强、响应速度快、易于控制和掌握、对系统参数的变化有较强的鲁棒性等特点,在经典控制理论和现代控制理论难以应用的场合发挥了很大的作用。
近年来,模糊集理论及应用研究不断深入,取得了一系列成功的应用和理论成果,在自动控制、信号处理、模式识别、通信等领域得到了广泛的应用。
目前,模糊控制已成为智能控制的一个主要分支。
为了更深入地开展模糊控制技术的研究和应用,本文对模糊控制近期研究的一些热点问题进行简要的归纳介绍。
2 模糊控制的热点问题模糊控制技术是一项正在发展的技术,虽然近年来得到了蓬勃发展,但它也存在一些问题,主要有以下几个方面(1) 还没有有形成完整的理论体系,没有完善的稳定性和鲁棒性分析、系统的设计方法(包括规则的获取和优化、隶属函数的选取等);(2) 控制系统的性能不太高(稳态精度较低,存在抖动及积分饱和等问题);(3) 自适应能力有限。
目前,国内外众多专家学者围绕着这些问题展开了广泛的研究,取得了一些阶段性成果,下面介绍一下近期的主要研究热点。
2.1 模糊控制系统的稳定性分析任何一个自动控制系统要正常工作,首先必须是稳定的。
由于模糊系统本质上的非线性和缺乏统一的系统描述,使得人们难以利用现有的控制理论和分析方法对模糊控制系统进行分析和设计,因此,模糊控制理论的稳定性分析一直是一个难点课题,未形成较为完善的理论体系。
正因为如此,关于模糊系统的稳定性分析近年来成为众人关注的热点,发表的论文较多,提出了各种思想和分析方法。
目前模糊控制系统稳定性分析方法主要有以下几种:(1) 李亚普诺夫方法基于李亚普诺夫直接方法,许多学者讨论了离散时间和连续时间模糊控制系统的稳定性分析和设计[1-4]。
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模糊控制系统的发展现状
一、模糊控制系统简介
模糊控制系统是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术。
1965年美国的扎德创立了模糊集合论, 1973 年, 他给出了模糊逻辑控制的定义和相关的定理。
1974 年英国的Mamdani首先用模糊控制语句组成模糊控制器,并把它用于锅炉和蒸汽机的控制, 在实验室获得成功, 这一开拓性的工作标志着模糊控制论的诞生。
模糊控制系统主要是模拟人的思维、推理和判断的一种控制方法它将人的经验、常识等用自然语言的形式表达出来, 建立一种适用于计算机处理的输入输出过程模型, 是智能控制的一个重要研究领域。
从信息技术的观点来看, 模糊控制是一种基于规则的专家系统。
从控制系统技术的观点来看, 模糊控制是一种普遍的非线性特征域控制器。
相对传统控制, 包括经典控制理论与现代控制理论。
模糊控制能避开对象的数学模型(如状态方程或传递函数等) , 它力图对人们关于某个控制问题的成功与失败和经验进行加工, 总结出知识, 从中提炼出控制规则, 用一系列多维模糊条件语句构造系统的模糊语言变量模型,应用CRI等各类模糊推理方法,可以得到适合控制要求的控制量, 可以说模糊控制是一种语言变量的控制。
模糊控制具有以下特点:
(1) 模糊控制是一种基于规则的控制。
它直接采用语言型控制规则, 出发点是现场操作人员的控制经验或相关专家的知识, 在设计中不需要建立被控对象的精确数学模型, 因而使得控制机理和策略易于接受与理解, 设计简单, 便于应用;
(2) 由工业过程的定性认识出发, 比较容易建立语言控制规则, 因而模糊控制对那些数学模型难以获取、动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常适用;
(3) 基于模型的控制算法及系统设计方法, 由于出发点和性能指标的不同, 容易导致较大差异; 但一个系统的语言控制规则却具有相对的独立性, 利用这些控制规律间的模糊连接, 容易找到折中的选择, 使控制效果优于常规控制器;
(4) 模糊控制算法是基于启发性的知识及语言决策规则设计的, 这有利于模拟人工控制的过程和方法, 增强控制系统的适应能力, 使之具有一定的智能水平;
(5) 模糊控制系统的鲁棒性强, 干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减弱, 尤其适合于非线性、时变及纯滞后系统的控制。
除此, 模糊控制还有比较突出的两个优点:
第一, 模糊控制在许多应用中可以有效且便捷地实现人的控制策略和经验;
第二, 模糊控制可以不需被控对象的数学模型即可实现较好的控制,
这是因为被控对象的动态特性已隐含在模糊控制器输入、输出模糊集及模糊规则中。
模糊控制也有缺陷, 主要表现在: 1) 精度不太高; 2) 自适应能力有限; 3) 易产生振荡现象。
二、模糊控制的现状模糊控制的研究主要体现在控制器的研究和开发以及各类实际应用中, 目前模糊控制已经应用在各个行业。
1.模糊控制与其它智能控制的结合或融合
模糊控制与其它智能控制的复合产生了多种控制方式方法。
主要表现在:
1) 模糊PID 控制器
模糊PID 控制器的研究是将模糊技术与常规的PID 控制算法相结合的一种控制方法。
模糊PID 控制器是一种双模控制形式。
这种改进的控制方法的出发点主要是消除模糊控制的系统稳态误差, 利用PID控制器提高控制精度,消除误差,增加稳态控制性能。
从PID控制角度出发,提出FI —PI、FI —PD FI —PID三种形式的模糊控制器, 并能运用各种方式得
出模糊控制器中量化因子、比例因子同PID控制器的因子KP、KI、KD之
间的关系式。
2) 自适应模糊控制器
自适应模糊控制器就是借鉴自适应控制理论的一些理念来设计模糊控
制器, 也称作语言自组织模糊控制器(SOC) , 它的思想就在于在线或离线调节模糊控制规则的结构或参数, 使之趋于最优状态。
目前主要有通过采用一种带有修正因子的控制算法, 改变控制规则的特性; 或直接对模糊控制规
则进行修正; 还有一种是对控制规则进行分级管理, 提出自适应分层模糊控制器; 又有人提出规则自组
织自学习算法, 对规则的参数以及数目进行自动修正;
3)模糊控制与神经控制的融合神经模糊控制是神经网络技术与模糊逻辑控制技术相结合的产物, 是指基于神经网络的模糊控制方法。
人工神经网络是模拟人直观性思维的一种方式, 它是将分布式存储的信息并行协同处理, 是一个非线性动力学系统, 每个神经元结构简单, 但大量神经元构成网络系统能实现很强的功能, 因此人工神经网络具有自适应的学习能力、容错性和鲁棒性, 并且神经网络对环境的变化具有较强的自适应能力, 所以可结合神经网络的学习能力来训练__模糊规则, 提高整个系统的学习能力和表达能力。
自适应神经网络模糊控制, 利用神经网络的学习功能作为模型辨识或直接用作控制器; 基于模糊神经网络的隶属函数及推理规则的获取方法, 具有模糊连接强度的模糊神经网等, 均在控制中有所应用。
而且, 还有神经网络与遗传算法同模糊控制相结合的自调整应用。
4)遗传算法优化的模糊控制考虑到模糊控制器的优化涉及到大范围、多参数、复杂和不连续的搜索表面, 而专家的经验只能起一个指导作用, 很难根据它准确地定出各项参数, 因而实际上还要反复试凑, 寻找一个最优过程。
因此, 人们自然想到用遗传算法来进行优化。
遗传算法应用于模糊控制器的优化设计是非常适合的, 遗传算法的运行仅由适应度数值驱动而不需要被优化对象的局部信息。
此外, 优化模糊控制器正好符合遗传算法的所谓“积木块”假设, 积木块指长度较短的、性能较好的基因片段。
用遗传算法优化模糊控制器时, 优化的主要对象是模糊控制器的隶属函数和规则集。
已经有人运用这个方法对倒立摆控制器隶属函数的位置、形状等参数, 结果
表明遗传算法优化后的隶属函数远远优于手工设计的。
5)模糊控制与专家控制相结合专家模糊控制系统是由专家系统技术和模糊控制技术相结合的产物。
进一步提高了模糊控制器的智能水平。
保持了基于规则的方法的价值和用模糊集处理的灵活性。
将模糊控制与专家控制相结合能够表达和利用控制复杂过程和对象所需的启发式知识, 重视知识的多层次和分类的需要, 弥补了模糊控制器结构过于简单、规则比较单一的缺陷, 赋予了模糊控制更高的智能; 二者的结合还能够拥有过程控制复杂的知识, 并能够在更为复杂的情况下对这些知识加以有效利用。
2.模糊控制的一些应用模糊控制的应用非常广泛。
除广泛应用于工业控制、家电控制、水电控制、航天等外。
我们还可以用在统计上、决策系统上、制造活性炭过程中等。
三、模糊控制展望模糊控制虽然已经有不少的研究成果, 而且也被广泛地应用于生产实践中, 但模糊控制的发展历史还不长, 理论上的系统性和完善性、技术上的成熟性和规范性都还是远远不够的, 尤其是模糊控制与其他智
能化控制方法相结合的控制方法, 还有待于人们在实践中
得到验证和进一步的提高
除此外, 模糊控制在理论和应用方面还应在以下方向加强研究
(1) 易于控制并且能消除静态控制偏差的模糊PID 控制器, 且尽量减少可调参数, 最好控制在三个以内;
(2) 模糊预测控制, 就是把预测控制和模糊推理相结合也是很有吸引力的研究方向之一;
(3) 模糊控制应用于医学、生物、金融、风险评估等新型领域。
扩大模糊控制的应用领域;
(4) 将遗传算法或其它算法应用于模糊神经网络, 以提高运算速度和参数寻优的结果;
(5) 寻找能够具有自学习调整隶属度函数的模糊控制方法。