模糊控制規(guī)則
模糊控制規(guī)則是模糊控制器中知識庫的一部分,模糊控制規(guī)則是建立在語言變量的基礎上。模糊控制規(guī)則是模糊控制器的核心,它的正確與否直接影響到控制器的性能,其數目的多寡也是衡量控制器性能的一個重要因素。
模糊控制規(guī)則模糊控制規(guī)則是模糊控制器的核心,它的正確與否直接影響到控制器的性能,其數目的多寡也是衡量控制器性能的一個重要因素。模糊控制規(guī)則是模糊控制器中知識庫的一部分,模糊控制規(guī)則建立在語言變量的基礎上。語言變量取值為“大”、“中”、“小”等這樣的模糊子集,各模糊子集以隸屬函數表明基本論域上的精確值屬于該模糊子集的程度。因此,為建立模糊控制規(guī)則,需要將基本論域上的精確值依據隸屬函數歸并到各模糊子集中,從而用語言變量值(大、中、小等)代替精確值。這個過程代表了人在控制過程中對觀察到的變量和控制量的模糊劃分。由于各變量取值范圍各異,故首先將各基本論域分別以不同的對應關系,映射到一個標準化論域上。通常,對應關系取為量化因子。為便于處理,將標準論域等分離散化,然后對論域進行模糊劃分,定義模糊子集,如NB、PZ、PS等。同一個模糊控制規(guī)則庫,對基本論域的模糊劃分不同,控制效果也不同模糊控制器如圖1所示,模糊控制器的基本結構包括知識庫、模糊推理、輸入量模糊化、輸出量精確化四部分。
圖1(1)知識庫知識庫包括模糊控制器參數庫和模糊控制規(guī)則庫。具體來說,對應關系、標準論域、模糊子集數以及各模糊子集的隸屬函數都對控制效果有很大影響。這3類參數與模糊控制規(guī)則具有同樣的重要性,因此把它們歸并為模糊控制器的參數庫,與模糊控制規(guī)則庫共同組成知識庫。(2)模糊化將精確的輸入量轉化為模糊量F有兩種方法:a.將精確量轉換為標準論域上的模糊單點集。精確量x經對應關系G轉換為標準論域x上的基本元素.b.將精確量轉換為標準論域上的模糊子集。精確量經對應關系轉換為標準論域上的基本元素,在該元素上具有最大隸屬度的模糊子集,即為該精確量對應的模糊子集。(3)模糊推理最基本的模糊推理形式為:前提1 IF A THEN B前提2 IF A′結論 THEN B′其中,A、A′為論域U上的模糊子集,B、B′為論域V上的模糊子集。前提1稱為模糊蘊涵關系,記為A→B。在實際應用中,一般先針對各條規(guī)則進行推理,然后將各個推理結果總合而得到最終推理結果。(4)精確化推理得到的模糊子集要轉換為精確值,以得到最終控制量輸出y。常用兩種精確化方法:a.最大隸屬度法。在推理得到的模糊子集中,選取隸屬度最大的標準論域元素的平均值作為精確化結果。b.重心法。將推理得到的模糊子集的隸屬函數與橫坐標所圍面積的重心所對應的標準論域元素作為精確化結果。在得到推理結果精確值之后,還應按對應關系,得到最終控制量輸出y。





