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模糊邏輯:基礎理論

根據xxx的特性和生產工藝,選用更適合xxx的模糊控制進行研究。用模糊控制理論建立輸入、輸出模糊控制規則表,通過模糊推理獲得模糊控制決策表,利用決策表對xxx進行模糊控制。並利用 MATLAB 軟體對xxx進行了模擬驗證,取得了較好的效果。

目前控制方案主要有兩種:

①專家系統: 根據人們在某一領域內的知識、經驗和技術而建立的解決問題和做決策的計算機軟體系統,它能對複雜問題給出專家水平的結果。但是在實際過程中,由於環境的不一樣,往往會遇到意想不到的情況,所以專家系統還是有缺陷的;

②模糊控制: 模糊控制是一種智慧的控制方法,它利用多值模糊邏輯和人工智慧要素( 簡化推理原則) 來模仿人的思維及反應。比較接近現實中具有非常豐富工人師傅的控制方式。

模仿操作工人的控制經驗,構造出一個模糊控制系統來實現對xxx的控制。

系統流程圖:

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精確量的模糊化:

①語言變數的確定:設偏差 e 的基本論域為[-50 ℃,+50 ℃],在 e 的論域上定義語言變數“偏差 E”,在 ec 的論域上定義語言變數“誤差變化率 EC”; 在控制量 u 的論域上定義語言變數“控制量 U”。

②定義語言變數的語言值:考慮到控制規則的靈活與細緻性,通常將語言變數值劃分為 7 檔:{ “正大”( PB) ,“正中”( PM) ,“正小”( PS) ,“零”( 0) ,“負小”( NS) ,“負中”( NM) 和“負大”( NB) } 。將輸入偏差 E 和偏差變化率 EC 的論域定義為: { -3,-2,-1,0,1,2,3} 7 個等級; 將控制量 U 的論域元素定義為{ -3,-2,-1,0,1,2,3,} 7 個等級。

③確定 E、EC、U 的賦值表 總結操作者的長期的工作經驗,可確定在 x 上用以描述模糊子集 PB,…,NB 的隸屬函式 μ( x) 。根據對事物的判斷,採用正太函式來確定其隸屬函式。

隸屬度
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建立模糊狀態表:

依據操作者長期對xxx進行控制,由經驗總結得出結論,得到 7×7 = 49 條模糊條件語句構成的模糊控制規則。採用下式表示: if E = PB and EC = PB then U= PB 上述條件語句為總結出的經驗,即如果xxx,則此時xxx應取很大。將上述 49 條控制規則製成表,稱為xxx的模糊狀態表,如表 2。

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模糊推理演算法

控制規則 : 實際上是由手動控制策略的經驗總結而成。

雙輸入單輸出模糊控制器的控制規則是由多條條件語句組成。一條條件語句只代表某一特定情況下的一個對策。表示為:

1) if E = PB and EC = PB then U=NB
2) if E = PB and EC = PM then U=NB
3) if E = PB and EC = PS then U=NB
4) if E = PB and EC =O then U=NB
5) if E = PB and EC =NS then U=O
·
·
·
49) if E =NB and EC = PM then U=NM

解模糊:已求出的 U1 ~ U49 為輸出語言變數的模糊子集,則下面可採用加權平均法進行模糊判決,則

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參考文獻:

基於模糊控制的石灰石迴轉窯溫控系統研究