《智能控制技术》第二章习题答案2吆解:CL)语气算子”很”X=2即%®二“佝彳很年轻”模糊集隶屈度函数0%(a)=
1、模糊化过程模糊化过程主要完成:测量输入变量的值,并将数字表示形式的输入量转化为通常用语言值表示的某一限定码的序数2、知识库知识库包括数据库和规则库1)、数据库数据库提供必要的定义,包含了语言控制规则论域的离散化、量化和正规化以及输入空间的分区、隶属度函数的定义等2)、规则库规则库根据控制目的和控制策略给出了一套由语言变量描述的并由专家或自学习产生的控制规则的集合它包括:过程状态输入变量和控制输出变量的选择,模糊控制系统的建立3、推理决策逻辑推理决策逻辑是利用知识库的信息模拟人类的推理决策过程,给出适合的控制量它是模糊控制的核心)4、精确化过程在推理得到的模糊集合中取一个能最佳代表这个模糊推理结果可能性的精确值的过程称为精确化过程{模糊控制器采用数字计算机它具有三个重要功能:1)把系统的偏差从数字量转化为模糊量(模糊化过程、数据库两块);2)对模糊量由给定的规则进行模糊推理(规则库、推理决策完成);3)把推理结果的模糊输出量转化为实际系统能够接受的精确数字量或模拟量(精确化接口)}3-2模糊逻辑控制器常规设计的步骤怎样?应该注意哪些问题?答:常规设计方法设计步骤如下:1、确定模糊控制器的输入、输出变量2、确定各输入、输出变量的变化范围、量化等级和量化因子3、在各输入和输出语言变量的量化域内定义模糊子集。
4、模糊控制规则的确定5、求模糊控制表3-3已知由极大极小推理袪得到输出模糊集为:C=—+—+—+—+—用重心法-1-2-3-4-5计算出此推理结果的精确值Z重心法重心法是取模糊隶属度函数的曲线与横坐标闱城面积的重心为模糊推理最终输出值\vpv(y)dv连续:Vo=m工也(u)离散:比=*=1采用离散重心法:m工皿(叫)比=*=1离散:_0.3x(—l)+0.8x(—2)+lx(_3)+0.5x(_4)+0.1x(_5)0.3+0.8+1+0.5+0.10.3x(—1)+0.8x(-2)+1x(一3)+0.5x(-4)+0.1x(-5)2/7=-2.74073-4已知某一加炉炉温控制系统,要求温度保持在600°C恒定目前此系统采用人工控制方式,并有以下控制经验(1) 若炉温低于6000C,则升压;低得越多升压越高2) 若炉温高于6000C,则降压;高得越多降压越低3) 若炉温等于6009c,则保持电压不变设模糊控制器为一维控制器,输入语言变量为误差,输出为控制电压两个变量的量化等级为七级、取五个语言值隶属度函数根据确定的原则任意确定试按常规模糊逻辑控制器的设计方法设计出模糊逻辑控制表回顾:1) 、一维模糊控制器设模糊控制器的输入变量为e,输出控制量为u,则模糊控制规则一般有以下形式:R1:如果e是El,u是U1;R2:否则如果e是E2,u是U2;•••Rii:否则如果e是Emu是Un;其中El,E2,...En,为模糊控制器输入论域上的模糊子集;Ul,U2,...Un为模糊控制器输出论域上的模糊子集;其总的模糊关系:/?(£,")=q1=1那么输入语言变量为误差,输出为控制电压。
两个变量的量化等级为七级、取五个语言值量化等级为七级量化等级-3-210123五个语言值PB、PS、ZE、NS、NB给定值600°C模糊控制器选用的系统的实际温度T与温度给定值Td的误差e=Td-T作为输入语言变量,把控制加热装置的供电电压U选作输出语言变量温度900C以上800°C70o°c600°C50or400V300°C以下误差为E-300°C-200-100°C010o°c200V300*'C控制电压U10202530354050量化等级-3-2-10123状态变量相关的隶属度函数PB000000.31PS00000.410.4ZE000.110.100NS0・410.40000NB10.300000误差隶属度函数模糊控制器选用的系统的实际温度T与温度给定值Td的误差e=Td-T作为输入语言变量,把控制加热装置的供电电压u选作输出语言变量1)若炉温低于600°C,则升压;低得越多升压越高2)若炉温高于6000C,则降压;高得越多降压越低3)若炉温等于600°C,则保持电压不变分析:(1)若炉温低于600°C,则升压;低得越多升压越高当氏600胡]0
2)若炉温高于600°C,则降压;高得越多降压越低当7>600切]0>T(l-T=e则降压;高得越多降压越低3)若炉温等于600°C,则保持电压不变T>600=Td0>T(l-T=e,则保持电压不变电压固定在15V.则控制U为NB;则控制U为NS;则控制U为ZE;则控制U为PS;则控制U为PB;控制规则规则1、如果误差e是NB,规则2、如呆误差e是NS,规则3、如果误差e是ZE,规则4、如呆误差e是PS,规则5、如果误差己是PB,(和P53例题不同,例题的控制量和误差屋成正比例如如果误差小于0,增加控制量,使得误差增加规则不一样这儿的控制规则是控制量和误差屋成反比按照离散重心法:重心法重心法是取模糊隶属度函数的曲线与。