四川理工学院本科毕业(设计)论文
Catalogue
Chapter 1 leads the speech.................................................... 1
1.1 creations of the mathematics are a history to develop inevitable ..................................................................................... 1 1.2 hard nut to cracks of the traditional controls .......... 1 1.3 The fuzzy control technical development and the
application general situations ............................................... 1 Chapter 2 A fuzzy control foundation knowledge......... 3 2.1 blurs accumulate and it mean............................................ 3 2.1.1The concept that blurs accumulate ............................... 3 2.1.2The representation method that blurs accumulate .......... 4 2.2 blurs accumulate the relation that accumulates with commonness ..................................................................................... 4 2.3 Misty language and fuzzy logic ......................................... 5 2.4 The language calculates the son ....................................... 6 2.4.1concentrate to turn to calculate the son ..................... 6 2.4.2desultoriness turn to calculate the son.............................. 6 2.5 fuzzy logics ........................................................................ 7 2.5.1fuzzy logic concept( two value logic, multiple value logics, fuzzy logic) .................................................................... 7 2.5.2blurs set question ........................................................ 7 2.6 fuzzy reasoning methods ................................................... 8 2.6.1fuzzy reasoning concept ................................................ 8 Chapter 3 Fuzzy control principle................................... 10 3.1 Basic way of thinking of the fuzzy control ................ 10 3.2justifications of the accurate quantities ..................11 3.2.1 The language variable of the fuzzy controller .................11 3.2.2 The discrete of the continuous variable turn ..................11 3.3 The blur verdict ................................................................. 12 3.3.1 maximums belong to the method of degree......................... 12 3.3.2 weighted mean methods ..................................................... 13 1) Method of center of gravity .................................................. 13 2) U>=0.5 of weighted mean method .............................................. 13 3) Weighted mean method ............................................................. 14 3.3.3 take the median method ....................................................... 14
Chapter 4 Fuzzy logic toolbox, toolkit of Matlab
.......................................................................................................... 15
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温度模糊控制的matlab实现与PID的比较
Chapter 5 makes use of the matlab to carry out the fuzzy control of temperature.............................................. 17
5.1 matlab implementations of the soldering temperature fuzzy control ............................................................................. 17
Chapter 6 A fuzzy control and PID control the compare of method ...................................................................................... 25
6.1simulation analysis ................................................................ 25
End the language ....................................................................... 29 With the result that thank.................................................. 30 Three test the text to dedicate ....................................... 31
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温度模糊控制的matlab实现与PID的比较
第一章 引 言
1.1模糊数学的产生是历史发展的必然
1965年,美国加州大学著名控制专家L.A.扎德教授的开创性论文“Fuzzy Sets”的发表,标志以“Furry”命名的数学---模糊数学的诞生。
在客观世界中普遍存在着三种现象:确定现象,随即现象,模糊现象,为了研究这些现象,相继产生了普通数学,统计数学,模糊数学,康托尔集合论提供了研究普通数学的基础。在康托尔集合论中,一个对象对于一个集合来说,要么属于,要么不属于,这种集合论只能表示“非次即彼”的确定现象。但在客观世界中事物多具“亦次亦彼”性,比如“年轻”与“不年轻”,“高个子”与“矮个子”,诸如此类没有明确外延,我们把没有明确外延的现象称为模糊现象。模糊数学是研究模糊现象的,模糊现象又普遍存在于自然科学和社会科学中,所以模糊数学必然的被广泛应用。模糊数学的产生是历史发展的必然结果,模糊控制技术的不断发展完善,将为推动工业自动化的进程做出巨大的贡献。
1.2传统控制的难题
自动控制技术通常是指,利用一些自动控制装置来代替人类驾驭机器,设备或控制生产的过程。然而一些人们看似简单的控制问题,用传统的控制理论和方法意外的不能解决。经典控制理论主要解决线性系统的问题,现代控制理论可以解决多输入多输出的问题,系统可以是线性的,定常的,也可以是非线性的,时变的,模糊控制就发挥了其优势,可以预料,在传统控制的难题中,将有一批难题可以应用模糊控制技术或传统控制技术与模糊控制技术结合得以解决。
1.3 模糊控制技术的发展及应用概况
自扎德1965年开创“模糊集”以来,模糊集合论及相应的模糊理论有了飞跃的发展,1974年伦敦大学首次尝试利用模糊逻辑,开发了世界上第一台模糊控制的引擎,1965-1974是第一阶段,1974-1979是第二阶段,1979-现在是第三阶段。
我国也是世界上模糊控制技术研究的领先者之一,在人力投入方面,比日本,
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欧美都多,居世界第一。
我国在模糊控制方面着重通用模糊控制系统的开发,它与传统控制相比,具有实时性好,超调量小,抗干扰强,稳态误差小,自动化程度高等优点。从本世纪末到下世纪初我国在模糊控制研究开发领域将有更大的发展,主要反映在模糊控制理论的研究和模糊逻辑控制产品的开发上,特别值得强调的是模糊逻辑在智能计算机与智能控制的应用与开发上将起到重要的作用。
以上背景可以看出,模糊控制有以下的特点:
1.模糊工程的计算方法虽然是运用模糊集理论进行的模糊算法,但最后得到的控制规律是确定的,定量的条件语句。
2.不需要根据机理与分析建立被控对象的数学模型,对于某些系统,要建立数学模型是很困难的,甚至是不可能的。
3. 与传统的控制方法相比,模糊控制系统依赖于行为规则库,由于是用自然语言表达的规则,更接近于人的思维方法与习惯,因此,便于现场操作人员的理解和使用,便于人机对话,以得到更有效的控制规律。
模糊控制与计算机密切相关,从控制角度看,他实际上是一个由很多条件语句组成的软件控制器,目前,模糊控制还是应用2值逻辑的计算机来实现,模糊规律经过运算,最后还是进行确定性的控制,模糊推理硬件的研制与模糊计算机的开发,使得计算机将像人脑那样随心所欲的处理模棱两可的信息,协助人们决策和进行处理信息。
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第 二 章 模糊控制基础知识
2.1模糊集合及其表示
2.1.1模糊集合的概念
集合可以表达概念。符合某概念的对象的全体就构成此概念的外延,一个概念所包含的那些区别于其他概念的全体本质属性就是这概念的内涵。用集合论的观点来看,内涵是集合的定义,外延就是组成集合的元素。一个概念的外延就是集合。
集合中的个体称为元素,通常用小写字母u,v表示,集合的全体又称为论域,通常用大写字母U,V表示,u属于U,表示元素u在集合论域U内。一个集合如果是由有限个元素组成,则称为有限集合,不是有限集合的集合称为无限集合。集合可以是连续的,也可以是离散的。
在普通集合中,任何一个元素或个体与任何一个集合之间的关系只有“属于”和“不属于”两种情况,两者必居其一,而且只居其一,绝对不允许模棱两可。
在现实世界中,有很多事物的分类边界是不分明的,或者说是难以明确划分的。比如,将一群人划分为“高”和“不高”两类,就不好硬性规定一个划分的标准。如果硬性规定,1.80米以上是高个子,否则不算,有可能出现两个身高基本一样的人却被认为一个高,一个不高,这就有悖常理,因为这两个人在任何人看来都是差不多高,这种概念外延的不确定性就是模糊性。
定义 论域U中的模糊子集A,是以隶属函数ua表征的集合.既由映射
u
a:U?[0,1]
u?ua (u) (2-1)
论域U的一个模糊子集A。ua称为模糊子集A的隶属函数,
u(u)称为u对
aA的隶属度,它表示论域中的元素u属于其模糊子集A的程度。它在[0,1]闭区间内可连续取值。ua(u)=1,表示u完全属于A;
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u(u)=0,表示u完全不属于A;0<
a