请教模糊控制问题？ 点击：1516 | 回复：9
发表于：2004-09-24 19:10:00
楼主
各位：
本人刚刚学习fuzzy，一些问题不明白，在此请教各位。
1.精确量模糊化问题
在精确量模糊化时，一般首先将精确值量化到论域的某个值如－5，再比较－5所对应的各语言值的隶属度，将较大的哪个如NB作为其模糊子集，但如果有两个语言值的隶属度相等如NB为0.8(或0.5)，NM也为0.8（或0.5)，此时到底选哪个语言值最为其模糊量呢？如果任选一个的话,是否误差太大,尤其是双输入系统？
2.对于解析化的模糊控制即U=αe＋（1－α）ec，我认为同传统的PD控制是等同的，不知对否？
3.在精确量模糊化后，进行模糊推理时，是否只有一条模糊规则在起作用？
4.何谓非线性系统?是否能用一般传递函数表示的如积分、滞后等环节都属于线性系统，我看到书上在举例时都用这些作为被控对象，能说明问题吗？
发表于：2004-09-25 17:28:00
1楼
呵呵。。好像没有什么人愿意回答您的问题，那么小弟就尝试着为您解答这个问题吧。
首先，小弟认为您应该先了解模糊控制及PID调节器它们设计出来之后的应用吧。PID调节基本上是应用在人们基本上可以通过线性或近似线性的控制环节，分析出来的比例、积分、微分综合体传递函数的控制系统内。但是在实际上，有极多的控制环节，如传感器、变送器的非理想线性关系等等原因，又或者是暂时仍然没有办法去彻底解析整个系统的传递函数构成，又或者系统中相互耦合的环节较多，无法组建一个适合的传递函数时，那么用传统的PID控制是做不到准确控制的。而模糊控制的初始设计理念是基于熟练系统的操作工人，在整个系统相关参数作出改变时，操作者按照其以往的操作经验，适当的对相应的输出设备做恰当的调整，使系统向要求的方向发展。。。其实，我们可以把模糊控制看作是一个经验知识积累的综合体，又简单些来说就是相当于一个只能处理一个系统的如同人所拥有的大脑一样。。。。
由于模糊控制是一个经验的表现体，所以其控制规律（RULE）就明确的表示了，各输入量之间的关系，一般而言处理输入量关系的方法有许多种，例如最大-最小值法、代数积-最大法、代数乘-代数加法、最大-有界积法、最大-强制积法等等。。在输入量结合控制规律经上述方法处理后，可以得出一个模糊化的输出关系。。。在得出这个关系之后，再通过反模糊的方法，如：重心法、面积中心法、最大隶属度法等等，将模糊化的输出关系转化为一个精确的输出量。以上就是模糊控制整个的运算流程。
对于您的第3个问题而言，在模糊控制中，并非只有一条控制规则其作用，只要输入量的模糊数值同时符合多个规律，那么这些规律都同样在起作用。
实际在应用上，数值的模糊化-反模糊化都已经不再需要我们去担心应该怎样去计算的了，因为现在，做模糊控制开发工具的厂家很多，而且有些开发工具本身就已经集合了多种的模糊化及反模糊化方法。。当然，如果，您准备省一些钱的话，可以在理解了模糊化及反模糊化方法的原理之后，自己用matlab或其他语言编写自己的程序的。
以上，希望能对您认识模糊控制有所帮助。
呵呵，如果小弟在概念或其他方面有误点的话，请不吝指教。
发表于：2004-09-27 09:47:00
3楼
非线性系统和线性系统区别在于输入输出是否遵守线性叠加原理。实际是严格意义上的线性系统是不存在的，在一定范围内满足条件即可认为是线性系统。最典型的一个非线性是继电器，这是一个无法近似为线性系统的。如此区分只为理论上做线性变换方便，分析起来也比较容易。多年来线性控制的理论相对成熟，人们一般习惯于将一个系统近似为线性系统再去分析。PID是最传统的控制方式之一，调节方便，即使不懂控制的人也可以调，所以在工业上得到广泛应用，不过在复杂系统面前还是不入流。关于非线性控制理论的原理非常复杂，流派众多，且涉及人工智能开发。相关资料建议看一下神经网络或类似的书，神经网络现已发展出很多类型，可能会有你需要的。
发表于：2004-09-29 15:21:00
7楼
CB3LP芯片是集成了直觉智能控制的IC芯片，普遍应用于工业过程控制系统、伺服控制系统和调速控制系统中，高精度控制时变参数、时变大纯滞后等难控对象；也可以替代PID控制器高精度控制易控被控对象。
直觉智能控制（Sensoria intelligence contro简称“SIC函数”）是通过函数化模糊推理，加位置学习函数得到的一种智能控制算法，本公司拥有知识产权。SIC函数减化了模糊推理运算，完善了控制智能，提高了抗干扰性价比（即俭省高档电源和抗干扰设施成本）。
CB3LP芯片内部集成了SIC函数，一个运算放大器和一个PWM发生器。它的控制给定输入和反馈输入均为模拟电压信号，控制输出分为模拟和PWM两路由客户任选；它可以通过改变外接电路器件，增加“双模态控制”功能。CB3LP芯片为不熟悉模糊控制的工程师，提供了简便迅捷研制各种模糊控制器的技术平台。
CB3LP芯片构造的智能控制器有两类：
“模拟智能控制器”——CB3LP芯片外接两只电阻、两只电容和简易电源就构造了“模拟智能控制器”，通过调整外接电阻值能实现控制性能最佳。
“模拟数字混合性智能控制器”——CB3LP芯片嵌入单片机，构造“模拟数字混合型智能控制器”。单片机仅做数字化运算，廉价单片机资源就够用；CB3LP芯片仅做实时控制运算，由此避免了模糊控制必须采用中高档单片机资源的高成本压力，同时，发挥了CB3LP芯片高抗干扰特性，俭省了高档电源和抗干扰设施等附加成本。
CB3LP芯片的运算速度、控制性能和性能价格比都领先于欧美日的模糊推理芯片，它实现了控制响应最速启动、无超调、高稳定性、高精度和高可靠性。其中控制时变参数、时变大纯滞后难控被控对象的控制波动小于0.2%；控制易控被控对象的控制波动小于0.1‰。巳成功应用在光谱血液分析议，气相（液相）色谱仪，马浮炉，回流焊机，恒温槽，消毒炬，电热恒温器，等等产品之中，提高难控对象的控制性能，对产品有四两拨千金的作用：
1． 实现产品高端低价
我国产品低档的主要原因是控制性能低。CB3LP芯片提高产品控制性能，实现产品高端低价，提高我国加工业的国际竞争力；
2． 实现高效节能
我国工业能耗高的主要原因是控制精度低。能源专家认为：控制精度与能源损耗成反比，即温控精度低1度能消耗就高17%。CB3LP芯片通过提高产品控制精度而实现节能30%以上；
3． 支持产品创新
许多创新产品的攻关难点是“控制性能”，CB3LP芯片能以优良的控制性能支持产品创新；
4． 支持改造产品结构，降低成本
传统产品提高控制性能靠加结构，越加成本越高。而CB3LP芯片以优良的控制算法，可以减结构降低综合成本。
CB3LP管脚说明
引出脚号 管脚名 功 能
1 ＋ 放大器同名输入端，用于反馈补偿放大。
2 － 放大器异名输入端，用于反馈补偿放大。
3 Uf 放大器输出端，也是控制反馈Uf输入端。
4 R1 偏差策略电阻联接端（1）
5 R2 偏差策略电阻联接端（2）
6 RC1 微分策略支路联接端（1）
7 V- 负电源（-5V）
8 RC2 微分策略支路联接端（2）
9 GND 地
10 V+ 正电源（+5V）
11 T1 PWM周期电容联接端
12 T2 PWM参考点联接端
13 PWM PWM控制输出端
14 OUT 模拟控制输出端
15 Ug 控制给定输入端
16 NC
CB3LP极限值（Tamb＝25℃）
参 数 名 称 符 号 数 值 单 位
最 小 最 大
最大电源电压 VCC ±5 V
功 耗 PD 800 mW
工作环境温度 Tamb －30 85 ℃
存储温度 Tstg －50 125 ℃
CB3LP电特性（YCC＝5V，Tamb＝25℃）
特 性 和 条 件 符 号 数 值 单 位
最 小 典 型 最 大
输入偏置电流 IIB 45 250 nA
输出电压范围 VO 0 VCC－1.5 V
输出源电流 IOS 20 40 mA
输出灌电流 Iosing 10 20 mA
静态电流 ICCO 1.2 3 mA
fanxi@263.net
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