模糊控制介紹智能控制技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)模糊控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)模糊控制的意義與特點模糊集合的運算方法內(nèi)容模糊控制介紹產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)

模糊控制的意義與特點1模糊控制介紹模糊控制的意義5MIE分析法智能控制技術(shù)當(dāng)控制系統(tǒng)的復(fù)雜度和參數(shù)數(shù)量提升后，無法使用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型對控制對象進行精準(zhǔn)描述，從而無法對復(fù)雜系統(tǒng)進行有效精確控制。然而，靠傳統(tǒng)精確數(shù)學(xué)模型較難控制的系統(tǒng)，往往能夠在操作人員的豐富經(jīng)驗下得到優(yōu)秀的控制結(jié)果。模糊控制的意義5MIE分析法智能控制技術(shù)例如，經(jīng)過滑板培訓(xùn)的人可以通過滑板靈活得穿過障礙物，但是通過數(shù)學(xué)模型較難控制這種極為復(fù)雜的動力學(xué)問題。于是，如果模擬人類思維方式，將模糊邏輯植入計算機內(nèi)核，則計算機便具有智能發(fā)展的可行性。模糊控制的特點5MIE分析法智能控制技術(shù)特點一特點二模糊控制系統(tǒng)基于人工經(jīng)驗

模糊控制器的設(shè)計無需了解被控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，直接依據(jù)人工操作經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。模糊控制具有智能控制思維

模糊控制器中，控制量由模糊推理導(dǎo)出，直接體現(xiàn)智慧活動的體現(xiàn)，達成人類思維的模糊量，如“高”“矮”“胖”“瘦”等模糊控制的特點5MIE分析法智能控制技術(shù)特點三特點四模糊控制的大眾接受度高

模糊控制規(guī)則是以語言表示，不直接應(yīng)用數(shù)學(xué)變量，更容易被大眾所接受和理解，如“吃飯的客人多，則需要準(zhǔn)備的菜和米飯多，做飯時間長”。模糊控制可控制復(fù)雜系統(tǒng)

鑒于模糊控制系統(tǒng)在推理過程中模擬人類的思維方式和處理模式，因此能夠處理復(fù)雜度較高的系統(tǒng)。產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)

模糊控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)2模糊控制介紹5MIE分析法智能控制技術(shù)模糊集合論模糊控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)集合的概念集合是指具有某種特定屬性的對象的全體。這里對象的含義是廣泛的，可以是具體的事物，也可以是抽象的概念。模糊控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)5MIE分析法智能控制技術(shù)集合既可以是連續(xù)的也可以是離散的五種表示方式列舉法定義法歸納法特征函數(shù)表示法將集合的元素全部列出的方法用集合中的共性來描述集合通過遞推公式對集合進行描述用經(jīng)典集合論的明確性來表示集合集合運算表示法通過某些集合的運算來表示的集合產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)的定義模糊集合的出現(xiàn)就是為了有效描述模糊概念。與經(jīng)典集合對元素用“1”和“0”表示“屬于”或“不屬于”，模糊集合用0~1之間連續(xù)變化值來描述元素的屬于程度。若用模糊集合論來定義，就是用具有0~1之間變化的隸屬度的特征函數(shù)來描述某一模糊元素模糊集合中的特征函數(shù)就稱作隸屬度函數(shù)。模糊集合表示產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)的定義如圖1所示。在模糊邏輯中，微小的身高變化只會引起系統(tǒng)性能的逐步變化。這樣180cm和180.1cm屬于同集合的程度是很接近的。模糊集合表示圖1經(jīng)典集合和模糊集合對高度的定義產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)

模糊集合的運算3模糊控制介紹

5MIE分析法智能控制技術(shù)基本含義模糊集合的運算模糊集合中，盡管元素與集合之間不存在屬于或不屬于的明確關(guān)系，但是集合與集合之間依然存在如相等、包含等關(guān)系以及集合運算如并、交、補等。模糊集合的三種基本運算（并、交、補）是其理論體系的基石，它們通過操作隸屬度函數(shù)，巧妙地模擬了人類在模糊概念中進行“或”、“與”、“非”邏輯推理的過程。模糊集合的運算5MIE分析法智能控制技術(shù)設(shè)A和B為論域U上的兩個模糊集合，它們的并集記作A∪B。對于U中的每一個元素u，其屬于并集A∪B的隸屬度，被確定為該元素在A中的隸屬度與在B中的隸屬度這兩者之中的最大值。并集-模擬邏輯“或”模糊集合的運算5MIE分析法智能控制技術(shù)并集-模擬邏輯“或”并集運算對應(yīng)著邏輯“或”（OR）的關(guān)系。當(dāng)我們說一個元素屬于“A或B”時，我們關(guān)心的是它在A和B這兩個概念中，其歸屬感的最強體現(xiàn)。模糊集合的運算5MIE分析法智能控制技術(shù)生活實例：例如，在評價一個學(xué)生時，設(shè)A代表“成績優(yōu)秀”，B代表“實踐能力強”。一個學(xué)生屬于“成績優(yōu)秀”的程度是0.7，屬于“實踐能力強”的程度是0.9。那么，他屬于“成績優(yōu)秀或?qū)嵺`能力強”這個綜合概念的程度，應(yīng)由更能體現(xiàn)其優(yōu)勢的那一項決定，即取最大值0.9。這符合我們的常識——在一個“或”的選擇中，我們總是被其最突出的優(yōu)點所吸引。并集-模擬邏輯“或”模糊集合的運算5MIE分析法智能控制技術(shù)并集運算體現(xiàn)了一種包容性和優(yōu)勢突出的原則，它融合了兩個模糊集合，但最終的表征由其中隸屬度更高的那個概念主導(dǎo)。并集-模擬邏輯“或”模糊集合的運算5MIE分析法智能控制技術(shù)設(shè)A和B為論域U上的兩個模糊集合，它們的交集記作A∩B。對于U中的每一個元素u，其屬于交集A∩B的隸屬度，被確定為該元素在A中的隸屬度與在B中的隸屬度這兩者之中的最小值。交集-模擬邏輯“與”模糊集合的運算5MIE分析法智能控制技術(shù)交集運算對應(yīng)著邏輯“與”（AND）的關(guān)系。當(dāng)我們說一個元素屬于“A且B”時，我們要求它必須同時滿足這兩個條件，其整體歸屬感受限于其最薄弱的一環(huán)。交集-模擬邏輯“與”模糊集合的運算5MIE分析法智能控制技術(shù)生活實例：例如，在招聘時，設(shè)A代表“專業(yè)知識扎實”，B代表“溝通能力好”。一位候選人在A上的隸屬度是0.8（很扎實），在B上的隸屬度是0.4（溝通能力一般）。那么，他屬于“專業(yè)知識扎實且溝通能力好”這個復(fù)合概念的程度，就由他的短板——溝通能力決定，即取最小值0.4。這形象地說明了“木桶效應(yīng)”，整體的滿意度由最不滿意的那一部分決定。交集-模擬邏輯“與”模糊集合的運算5MIE分析法智能控制技術(shù)交集運算體現(xiàn)了一種嚴格性和短板制約原則，它用于構(gòu)建同時滿足多個模糊條件的復(fù)合概念，結(jié)果的強度由滿足程度最低的那個條件決定。交集-模擬邏輯“與”模糊集合的運算5MIE分析法智能控制技術(shù)設(shè)A為論域U上的一個模糊集合，它的補集記作A?或A?。對于U中的每一個元素u，其屬于補集A?的隸屬度，被確定為1減去該元素在A中的隸屬度。補集運算對應(yīng)著邏輯“非”（NOT）的關(guān)系。它描述的是一個元素不屬于原集合A的程度。補集-模擬邏輯“非”模糊集合的運算5MIE分析法智能控制技術(shù)生活實例：這是最直觀的運算。如果我們將“高個子”定義為一個模糊集合A，某人身高屬于“高個子”的隸屬度是0.8（即比較高），那么他屬于“非高個子”（即矮個子）的隸屬度自然就是1-0.8=0.2。這種“非此即彼”的程度是互補的，且總和為1，完美地將“否定”的概念從二值的“是/非”擴展到了連續(xù)的隸屬度空間。補集-模擬邏輯“非”模糊集合的運算5MIE分析法智能控制技術(shù)補集運算實現(xiàn)了對模糊概念的否定，它建立了同一個論域上一個模糊概念與其對立面之間的定量關(guān)系，是構(gòu)成模糊邏輯中矛盾律和排中律的基礎(chǔ)。補集-模擬邏輯“非”產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)的定義其他代數(shù)運算規(guī)則為了適應(yīng)不同的應(yīng)用場景和數(shù)學(xué)模型，研究者還定義了其他運算規(guī)則。處理模糊性時，提供了不同的“融合”方式。代數(shù)積代數(shù)和有界和有界差有界積模糊集合的運算模糊邏輯推理智能控制技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)模糊推理的基本概念模糊邏輯的定義三種推理方法內(nèi)容模糊邏輯推理產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)

模糊邏輯定義1模糊邏輯推理模糊邏輯推理5MIE分析法智能控制技術(shù)對于復(fù)雜的精密控制系統(tǒng)或者設(shè)備狀態(tài)模糊的情況下，經(jīng)典數(shù)學(xué)模型也存在著不精確性，此時，模糊邏輯控制就成為能夠?qū)δ：龑ο筮M行處理的方法。定義模糊邏輯推理5MIE分析法智能控制技術(shù)如果命題的真值不是簡單地取“1”或“0”，而是可以在區(qū)間[0,1]值內(nèi)連續(xù)取值，那么對此類命題的描述就會更切合實際。模糊命題是指含有模糊概念或者是帶有模糊涵義的陳述句，例如“水溫有點高”。定義5MIE分析法智能控制技術(shù)模糊邏輯核心模糊邏輯推理一套專門用于處理連續(xù)真假程度（即隸屬度）的運算規(guī)則。它將傳統(tǒng)“是”與“非”的二元邏輯，擴展到了一個豐富的連續(xù)值系統(tǒng)。5MIE分析法智能控制技術(shù)五種表示方式邏輯非邏輯與邏輯或蘊含等價模糊邏輯推理產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)的定義基于這些運算，模糊邏輯建立起了一套與經(jīng)典布爾邏輯相似但內(nèi)涵不同的代數(shù)定律。冪等律交換律結(jié)合律吸收律分配律模糊邏輯推理雙否律摩根律常數(shù)運算法則產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)

模糊推理的基本概念2模糊邏輯推理5MIE分析法智能控制技術(shù)模糊邏輯核心模糊邏輯推理以模糊判斷為前提，運用模糊語言規(guī)則，推出一個新的近似的模糊判斷結(jié)論的推理方法。例如：大前提：腿短走得慢；

小前提：老李腿很短；

結(jié)

論：老李走得很慢。這里的“腿短”和“走得慢”都是模糊概念，兩個前提的判斷并不是嚴格相同的，而是存在一定程度上的差別，于是無法得到一個明確結(jié)論，而是一個與大前提中相近的模糊判斷。產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)

模糊推理的三種方法3模糊邏輯推理模糊邏輯推理5MIE分析法智能控制技術(shù)1.前向推理核心思想：利用一個已知的模糊蘊含關(guān)系（規(guī)則“若A則B”），當(dāng)一個與前提A不完全相同但相似的新事實A'出現(xiàn)時，推斷出相應(yīng)的結(jié)論B'。產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)計算R的方法工業(yè)控制系統(tǒng)的組成扎德方法：定義較為復(fù)雜，同時考慮了A與B的匹配程度以及前提A不成立的可能性，旨在實現(xiàn)更嚴格的邏輯自洽。模糊邏輯推理瑪達尼方法：這是在模糊控制系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的方法，它非常直觀地將蘊含關(guān)系簡單地定義為A和B的取小運算，即A∧B。這種方法計算簡便，物理意義明確，非常符合人類的直覺經(jīng)驗。5MIE分析法智能控制技術(shù)模糊邏輯推理2.模糊條件推理模糊條件推理是處理帶有“否則”選項的復(fù)雜規(guī)則。其基本形式為：“如果x是A，則y是B，否則y是C”。這實質(zhì)上是將“如果A則B”和“如果不是A則C”兩條簡單規(guī)則合并為一條。該推理過程的核心是將這條語言規(guī)則轉(zhuǎn)化為一個統(tǒng)一的模糊關(guān)系矩陣R。5MIE分析法智能控制技術(shù)模糊邏輯推理模糊條件推理舉個例子：一條規(guī)則是“如果溫度高，則功率大，否則功率小”。當(dāng)傳感器檢測到“溫度比較高”時，系統(tǒng)會同時考慮“高溫度-大功率”和“非高溫度-小功率”這兩種情況，但會因為當(dāng)前溫度更偏向于“高”而讓結(jié)論更傾向于“功率大”，最終輸出一個如“功率比較大”這樣的模糊結(jié)論。5MIE分析法智能控制技術(shù)模糊邏輯推理3.多輸入模糊推理多輸入模糊推理用于解決具有多個輸入變量的復(fù)雜系統(tǒng)問題。其核心規(guī)則形式為“IfAAndBThenC”，目標(biāo)是當(dāng)系統(tǒng)獲得新的、具體的輸入（A?

和B?）時，能推理出相應(yīng)的輸出C?。模糊邏輯推理5MIE分析法智能控制技術(shù)構(gòu)建知識庫（離線）將已知的規(guī)則前提（A和B）進行融合，然后與規(guī)則的結(jié)論（C）進行合成，最終建立起完整的三元模糊關(guān)系R。這個過程可以看作是將人類的經(jīng)驗知識編譯成系統(tǒng)可查詢的“規(guī)則地圖”。實時推理（在線）當(dāng)有新的實際輸入（A?和B?）時，系統(tǒng)同樣先將它們?nèi)诤?，然后通過模糊合成運算去“查詢”之前構(gòu)建好的關(guān)系矩陣R，最終合成出對應(yīng)的、模糊的推理結(jié)論C?。模糊控制系統(tǒng)智能控制技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)模糊化過程定義與組成知識庫構(gòu)建內(nèi)容模糊控制系統(tǒng)推理決策機制以及精確化計算產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)

模糊控制系統(tǒng)定義1模糊控制系統(tǒng)模糊控制系統(tǒng)5MIE分析法智能控制技術(shù)它由五個基本部分組成：模糊控制器、輸入輸出接口、執(zhí)行機構(gòu)、被控對象和測量裝置。這與常規(guī)計算機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類似，但其核心——模糊控制器，是基于模糊邏輯推理的，特別適合于處理定性、非精確和非確定性的被控對象。定義5MIE分析法智能控制技術(shù)模糊控制系統(tǒng)在我們的日常生活中，經(jīng)常需要根據(jù)幾個輸入變量和一組經(jīng)驗規(guī)則來決定輸出。例如，在夏天根據(jù)溫度和濕度來決定空調(diào)的模式和溫度，這就是一個經(jīng)典的模糊計算過程。5MIE分析法智能控制技術(shù)三個核心概念模糊化推理機制精確化模糊控制系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)

模糊化過程2模糊控制系統(tǒng)5MIE分析法智能控制技術(shù)關(guān)鍵步驟模糊控制系統(tǒng)模糊化過程是將測量輸入變量的精確值轉(zhuǎn)化為通常用語言值（如"偏大"、"適中"）表示的模糊子集的過程。在這個過程中，任何一個輸入值都會對應(yīng)一個特定的隸屬程度。產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)

知識庫3模糊控制系統(tǒng)模糊控制系統(tǒng)5MIE分析法智能控制技術(shù)數(shù)據(jù)庫存放所有輸入、輸出變量所對應(yīng)的論域以及這些論域上定義的全部模糊子集。它提供了模糊邏輯推理必要的所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。規(guī)則庫根據(jù)控制目的和控制策略，給出了一套由語言變量描述的、由專家經(jīng)驗產(chǎn)生的控制規(guī)則的集合。在建立控制規(guī)則時，需要解決狀態(tài)變量的選擇、控制變量的選擇、規(guī)則類型的選擇和規(guī)則數(shù)目的確定等問題。產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)

推理決策與精確化計算4模糊控制系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)推理決策是模糊控制器的核心工業(yè)控制系統(tǒng)的組成它采用特定的推理方法，將采樣時刻的輸入和模糊控制規(guī)則相結(jié)合，推導(dǎo)出模糊控制器的輸出。通過模糊蘊涵規(guī)則、推理合成規(guī)則等不同定義和組合，可以得出豐富的推理結(jié)果。模糊控制系統(tǒng)5MIE分析法智能控制技術(shù)精確化計算方法最大隸屬度函數(shù)法重心法加權(quán)平均法模糊邏輯推理

5MIE分析法智能控制技術(shù)最大隸屬度函數(shù)法模糊邏輯推理簡單地取所有規(guī)則推理結(jié)果的模糊集合中隸屬度最大的元素作為輸出值。即

若出現(xiàn)最大隸屬度函數(shù)對應(yīng)的輸出值大于1個的時候，可以取最大隸屬度輸出的平均，即

5MIE分析法智能控制技術(shù)重心法模糊邏輯推理重心法是取模糊隸屬度函數(shù)曲線與橫坐標(biāo)圍成面積的重心為模糊推理終輸出值，即對于具有m個輸出量化等級的離散論域情況，有

5MIE分析法智能控制技術(shù)加權(quán)平均法模糊邏輯推理加權(quán)平均法的最終輸出值是由下式?jīng)Q定的式中系數(shù)k_i會決定系統(tǒng)的響應(yīng)特性，在模糊邏輯控制中，可以選擇和調(diào)整該系數(shù)來改善系統(tǒng)的相應(yīng)特性。當(dāng)該系數(shù)k_i取為其隸屬度函數(shù)值μ_v(v_i)時，加權(quán)平均法就轉(zhuǎn)化為重心法。

5MIE分析法智能控制技術(shù)舉例模糊邏輯推理在某倉庫中，要求能夠根據(jù)貨物進入數(shù)量及出庫數(shù)量決定控制設(shè)備的運行時間。在這里，輸入變量是入庫量和出庫量，輸出為運轉(zhuǎn)時間。入庫量的論域是[0，1000]，有3個模糊標(biāo)記：小、中、大。出庫量的論域是[0，2000]，有3個模糊標(biāo)記：小、中、大。運行時間的論域是[0s，72000s]，有3個模糊標(biāo)記：短、中、長。輸入變量和輸出變量對各模糊標(biāo)記的隸屬度函數(shù)如圖所示。5MIE分析法智能控制技術(shù)舉例模糊邏輯推理模糊控制規(guī)則如下表所示。

入庫數(shù)量出庫數(shù)量小中大小短中中中短中長大中長長現(xiàn)在假設(shè)該系統(tǒng)已經(jīng)探知相關(guān)輸入變量的取值：入庫量=400，出庫量=600。計算輸出過程如下：（1）輸入變量模糊化并激活相應(yīng)規(guī)則（1）輸入變量模糊化并激活相應(yīng)規(guī)則表1入庫量的隸屬度模糊標(biāo)記隸屬度小0中0.55大0.85表2出庫量的隸屬度模糊標(biāo)記隸屬度小0中0.45大15MIE分析法智能控制技術(shù)舉例模糊邏輯推理由于入庫量對“小”的隸屬度為0，且出庫量對“小”的隸屬度為0，故控制規(guī)則表內(nèi)條件包含小入庫量和小出庫量的規(guī)則不被激活。有如下4條規(guī)則被激活：a.若入庫量為大且出庫量為中，則運轉(zhuǎn)時間為長。b.若入庫量為大且出庫量為大，則運轉(zhuǎn)時間為長。c.若入庫量為中且出庫量為中，則運轉(zhuǎn)時間為中。d.若入庫量為中且出庫量為大，則運轉(zhuǎn)時間為長。5MIE分析法智能控制技術(shù)舉例模糊邏輯推理（2）計算模糊控制規(guī)則的強度這一步驟屬于“推理方法”模塊。采用不同的推理方法，此步驟也不相同。由于規(guī)則條件中連接兩個條件的是“且”，故在此選用取最大值法確定四條規(guī)則的強度：規(guī)則a：入庫量對“大”隸屬度為0.85，出庫量對“中”隸屬度為0.45，max（0.85，0.45）=0.85規(guī)則b：入庫量對“大”隸屬度為0.85，出庫量對“大”隸屬度為1，max（0.85，1）=1規(guī)則c：入庫量對“中”隸屬度為0.55，出庫量對“中”隸屬度為0.45，max（0.55，0.45）=0.55規(guī)則d：入庫量對“中”隸屬度為0.55，出庫量對“大”隸屬度為1，max（0.55，1）=15MIE分析法智能控制技術(shù)舉例模糊邏輯推理（3）確定模糊輸出并去模糊化這一步驟屬于“推理方法”和“去模糊化”模塊。采用不同的推理方法，此步驟也不相同。規(guī)則a、規(guī)則b和規(guī)則d的結(jié)論是運行時間為長，規(guī)則c的結(jié)論是運轉(zhuǎn)時間為中。故運轉(zhuǎn)時間對“長”的隸屬度是規(guī)則a，規(guī)則b和規(guī)則d強度較大者1，運轉(zhuǎn)時間對“中”的隸屬度是規(guī)則c為0.55。進行去模糊化，最終的輸出為：

模糊控制器設(shè)計智能控制技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)具體設(shè)計步驟模糊控制器的結(jié)構(gòu)分類模糊PID控制的實現(xiàn)方法內(nèi)容模糊控制器設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)

模糊控制器結(jié)構(gòu)1模糊控制器設(shè)計模糊控制器設(shè)計5MIE分析法智能控制技術(shù)模糊控制器是模糊控制系統(tǒng)的核心。其控制品質(zhì)直接決定了整個系統(tǒng)的性能。模糊控制器一般是在經(jīng)驗基礎(chǔ)上初步確定參數(shù)及規(guī)則，再通過實際運行反復(fù)調(diào)整以達到最佳效果。圖1

模糊控制器的一般結(jié)構(gòu)形式（a）一維（b）二維（3）三維模糊控制器設(shè)計5MIE分析法智能控制技術(shù)模糊控制器的結(jié)構(gòu)主要包括輸入輸出變量、模糊化算法、模糊推理規(guī)則和精確化算法等。選擇哪些變量作為控制器的輸入信息，需要深入研究人在手動控制過程中的思維決策方式。圖1模糊控制器的一般結(jié)構(gòu)形式（a）一維（b）二維（3）三維產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)二維模糊控制器能夠同時考慮系統(tǒng)誤差和誤差變化。一維模糊控制器的輸入變量是單一的，通常只考慮系統(tǒng)的誤差。三維甚至多維模糊控制器在誤差和誤差變化的基礎(chǔ)上，進一步考慮誤差的累積等信息。維數(shù)模糊控制器設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)

模糊控制器設(shè)計步驟2模糊控制器設(shè)計5MIE分析法智能控制技術(shù)五個原則性步驟定義輸入輸出變量定義變量模糊化條件設(shè)計控制規(guī)則庫設(shè)計模糊推理結(jié)構(gòu)選擇精確化方法模糊控制器設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)決定受控系統(tǒng)中需要被監(jiān)測的輸入變量以及具有控制作用的輸出變量。例如，模糊濕度控制器就必須對受控系統(tǒng)的濕度進行檢測，與設(shè)定值相比較可得到誤差值，進而決定加濕或者除濕操作量。由此，模糊濕度控制器必須定義系統(tǒng)的濕度為輸入量，把加濕操作量作為輸出變量。根據(jù)輸入和輸出變量的個數(shù)，就可以求出所需要規(guī)則的最大數(shù)目。定義輸入輸出變量模糊控制器設(shè)計

產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)依據(jù)受控系統(tǒng)需求，確定輸入變量的測量范圍和輸出變量的控制作用范圍，確定各個變量的論域，然后對變量進行轉(zhuǎn)化，確定其語言值及其相對應(yīng)的隸屬度函數(shù)。定義變量模糊化條件模糊控制器設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)將專家知識和熟練系統(tǒng)操作人員對受控系統(tǒng)的控制經(jīng)驗轉(zhuǎn)換為用語言表達的模糊控制規(guī)則。設(shè)計控制規(guī)則庫模糊控制器設(shè)計設(shè)計模糊推理結(jié)構(gòu)采用計算機，通過不同推理算法，設(shè)計模糊推理結(jié)構(gòu)，可通過軟件程序或者模糊推理硬件集成電路芯片來實現(xiàn)。產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)對模糊推理獲得的模糊輸出量進行轉(zhuǎn)換的過程稱為精確化計算。精確化過程是在一組輸出量中找到一個有代表性且確定的值，其最能反映模糊推理的結(jié)果。選擇精確化方法模糊控制器設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)

模糊PID控制3模糊控制器設(shè)計5MIE分析法智能控制技術(shù)模糊PID控制模糊控制器設(shè)計又叫模糊自適應(yīng)PID，它利用模糊邏輯根據(jù)一定的模糊規(guī)則對PID參數(shù)進行實時優(yōu)化，克服了傳統(tǒng)PID參數(shù)無法實時調(diào)整的缺點。目前的研究主要分為兩個方面：一是模糊控制器和PID的混合控制技術(shù)；二是常規(guī)PID參數(shù)的模糊自調(diào)整技術(shù)。圖2模糊PID控制方法一模糊控制器設(shè)計5MIE分析法智能控制技術(shù)方法一在模糊化單元之前和模糊判斷單元之后分別放置積分單元。這種方法能減小系統(tǒng)誤差，但無法消除極限環(huán)振蕩現(xiàn)象。圖2模糊PID控制方法一圖2模糊PID控制方法一模糊控制器設(shè)計5MIE分析法智能控制技術(shù)方法二由PI控制器和二維模糊控制器并聯(lián)而成。這種混合控制器能夠消除極限環(huán)和系統(tǒng)誤差，實現(xiàn)無差模糊控制。圖3模糊PID控制方法二圖2模糊PID控制方法一模糊控制器設(shè)計5MIE分析法智能控制技術(shù)方法三對誤差e的模糊化變量進行積分，能夠消除系統(tǒng)誤差，但較難消除零點附近的極限環(huán)。圖4模糊PID控制方法三模糊控制系統(tǒng)應(yīng)用智能控制技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智能控制技術(shù)汽車自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)模糊控制滴灌施肥自動控制系統(tǒng)模糊控制內(nèi)容模糊控制系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品質(zhì)量特性波動5MIE分析法智