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模糊控制——理論基礎(4模糊推理)

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1、模糊語句

將含有模糊概念的語法規則所構成的語句稱為模糊語句。根據其語義和構成的語法規則不同,可分為以下幾種類型:

(1)模糊陳述句:語句本身具有模糊性,又稱為模糊命題。如:“今天天氣很熱”。

(2)模糊判斷句:是模糊邏輯中最基本的語句。語句形式:“x是a”,記作(a),且a所表示的概念是模糊的。如“張三是好學生”。

(3)模糊推理句:語句形式:若x是a,則x是b。則為模糊推理語句。如“今天是晴天,則今天暖和”。

2、模糊推理

常用的有兩種模糊條件推理語句:If A then B else C;If A AND B then C

下面以第二種推理語句為例進行探討,該語句可構成一個簡單的模糊控制器,如圖3-11所示。

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其中A,B,C分別為論域U上的模糊集合,A為誤差信號上的模糊子集,B為誤差變化率上的模糊子集,C為控制器輸出上的模糊子集。

常用的模糊推理方法有兩種Zadeh法Mamdani法。Mamdani推理法是模糊控制中普遍使用的方法,其本質是一種合成推理方法。

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註意:求模糊關系時A×B擴展成列向量,由模糊關系求C1時,A1×B1擴展成行向量

3、模糊關系方程

①、模糊關系方程概念

將模糊關系R看成一個模糊變換器。當A為輸入時,B為輸出,如圖3-12所示。

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可分為兩種情況討論:

(1)已知輸入A和模糊關系R,求輸出B,這是綜合評判,即模糊變換問題。

(2)已知輸入A和輸出B,求模糊關系R,或已知模糊關系R和輸出B,求輸入A,這是模糊綜合評判的逆問題,需要求解模糊關系方程。

②、模糊關系方程的解

近似試探法是目前實際應用中較為常用的方法之一。

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