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基于模糊控制的规则化描述方法研究

作　者: 李鸿明
导　师: 韩江洪
学　校: 合肥工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 离散事件动态系统 连续变量动态系统 规则化描述方法 模糊控制 模糊化 解模糊化
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 107次
引　用: 5次
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内容摘要


规则化描述方法是针对离散事件动态系统提出的,它结合了人工智能中的形式化描述方法和基于规则的系统特征,为离散事件动态系统的分析和设计提供了一整套方案。但是工业控制系统是以混合动态系统为主,包括离散事件动态系统和连续变量动态系统,它同时具有连续和离散的双重特性。目前,规则化描述方法只能用来描述离散变量,对连续变量的描述存在不足,因此限制了规则化描述方法的应用与推广。模糊控制是一种应用于复杂、非线性系统的控制方法,是一种基于规则的控制,其核心规则与推理与规则化描述方法十分相似,但是它是用在连续的系统中,因此引入模糊控制中的一些机制,使规则化描述方法可应用于连续系统,扩展了其应用范围。本文研究了规则化描述方法和模糊控制基本原理,分析了两者之间的异同,得出可以引入模糊的概念,实现对连续变量的规则化描述,通过引入模糊化和解模糊化实现系统连续变量的输入与输出。其次,本文以采用规则化描述方法的系统结构为中心,对引入的功能模块进行设计,包括模糊化模块、推理模块和解模糊化模块,并总结了该方法具有的优势。最后,本文针对基于模糊控制的规则化描述方法设计了一个仿真系统,系统的设计包括模糊化、模糊规则库、解模糊化整个三个主要的部分。仿真结果表明,该方法适用于连续变量动态系统,对规则化描述方法在实际系统中的应用具有重要意义。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
致谢  7-11
第一章 绪论  11-16
  1.1 课题背景  11-13
  1.2 课题研究的目的和意义  13-14
  1.3 课题来源  14
  1.4 论文组织和安排  14-16
第二章 规则化描述方法  16-26
  2.1 规则化描述方法的介绍  16-19
    2.1.1 离散事件动态系统  16-17
    2.1.2 规则化表示方法的提出  17
    2.1.3 基于规则的系统  17-18
    2.1.4 规则化描述方法  18
    2.1.5 规则化描述方法的优缺点  18-19
  2.2 逻辑规则描述语言  19-21
    2.2.1 逻辑规则表达式  19
    2.2.2 因子分类  19-20
    2.2.3 规则的分类  20-21
  2.3 采用RDM 的系统层次结构  21-25
    2.3.1 推理模块的实现  22-23
    2.3.2 输入输出模块  23-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章 模糊控制  26-35
  3.1 引言  26
  3.2 经典集合的概念及其描述  26-27
  3.3 模糊集合及隶属函数  27-28
    3.3.1 模糊集合的定义  27
    3.3.2 模糊集合的表示方法  27-28
    3.3.3 模糊算子  28
  3.4 模糊控制的基本原理  28-34
    3.4.1 模糊化  29-32
    3.4.2 模糊控制规则  32-33
    3.4.3 解模糊化  33-34
  3.5 本章小结  34-35
第四章 基于模糊控制的规则化描述方法  35-48
  4.1 引言  35
  4.2 规则化描述方法与模糊控制的比较  35-37
    4.2.1 RDM 与模糊控制的相同点  35-36
    4.2.2 RDM 和模糊控制的不同点  36-37
  4.3 知识量化为模糊规则  37
  4.4 模糊化  37-40
    4.4.1 隶属函数的选取  38
    4.4.2 通信消息格式  38-39
    4.4.3 输入配置库的引入  39
    4.4.4 输入信息过滤  39-40
  4.5 推理过程  40-44
    4.5.1 传统规则匹配方法  41-42
    4.5.2 模糊规则匹配方法  42
    4.5.3 量化被激活规则的左件隶属度  42-43
    4.5.4 模糊规则推理举例  43-44
  4.6 解模糊化  44-46
    4.6.1 蕴含模糊集合  44-45
    4.6.2 重心法解模糊化  45-46
  4.7 基于模糊控制的RDM 的优点  46-47
  4.8 本章小结  47-48
第五章 仿真  48-53
  5.1 系统要求  48
  5.2 系统的结构设计  48-52
    5.2.1 精确量模糊化  49-50
    5.2.2 系统的控制规则设计  50-51
    5.2.3 解模糊化  51-52
  5.3 仿真结果  52
  5.4 本章小结  52-53
第六章 总结与展望  53-55
  6.1 论文工作总结  53-54
  6.2 进一步工作  54-55
参考文献  55-58
攻读硕士学位期间发表的论文  58-59

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化基础理论 > 自动控制理论
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