第6章先进控制技术.优秀PPT.ppt

《第6章先进控制技术.优秀PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第6章先进控制技术.优秀PPT.ppt（52页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第六章第六章第六章第六章 先进限制技术先进限制技术先进限制技术先进限制技术 6.1 6.1 6.1 6.1 模糊限制技术模糊限制技术模糊限制技术模糊限制技术 6.2 6.2 6.2 6.2 神经网络限制技术神经网络限制技术神经网络限制技术神经网络限制技术 6.3 6.3 6.3 6.3 专家限制技术专家限制技术专家限制技术专家限制技术 6.4 6.4 6.4 6.4 预料限制技术预料限制技术预料限制技术预料限制技术 6.5 6.5 6.5 6.5 其它先进限制技术其它先进限制技术其它先进限制技术其它先进限制技术 限制技术中的模糊限制技术、神经网络限制技术、专家限限制技术中的模糊限制技术、神经网

2、络限制技术、专家限制技术和预料限制技术。先进限制技术主要解决传统的、经典制技术和预料限制技术。先进限制技术主要解决传统的、经典的限制技术所难以解决的限制问题，代表着限制技术最新的发的限制技术所难以解决的限制问题，代表着限制技术最新的发展方向，并且与多种智能限制算法是相互交融、相互促进发展展方向，并且与多种智能限制算法是相互交融、相互促进发展的。的。经典限制理论经典限制理论经典限制理论经典限制理论PIDPIDPIDPID限制和干脆数字限制对解决一般限制和线限制和干脆数字限制对解决一般限制和线限制和干脆数字限制对解决一般限制和线限制和干脆数字限制对解决一般限制和线性定常系统问题特别有效。但是，在很

3、多限制系统中，一些困性定常系统问题特别有效。但是，在很多限制系统中，一些困性定常系统问题特别有效。但是，在很多限制系统中，一些困性定常系统问题特别有效。但是，在很多限制系统中，一些困难被控对象难被控对象难被控对象难被控对象(或过程或过程或过程或过程)的特性很难用一般的物理或化学规律来描的特性很难用一般的物理或化学规律来描的特性很难用一般的物理或化学规律来描的特性很难用一般的物理或化学规律来描述，也没有适当的测试手段进行测试，为其建立数学模型。这述，也没有适当的测试手段进行测试，为其建立数学模型。这述，也没有适当的测试手段进行测试，为其建立数学模型。这述，也没有适当的测试手段进行测试，为其建立数

4、学模型。这类被控对象类被控对象类被控对象类被控对象(或过程或过程或过程或过程)在人工操作下却往往能正常运行，并达到在人工操作下却往往能正常运行，并达到在人工操作下却往往能正常运行，并达到在人工操作下却往往能正常运行，并达到确定预期的效果。确定预期的效果。确定预期的效果。确定预期的效果。人的手动限制策略是通过操作者的学习、试验及长期阅历积人的手动限制策略是通过操作者的学习、试验及长期阅历积人的手动限制策略是通过操作者的学习、试验及长期阅历积人的手动限制策略是通过操作者的学习、试验及长期阅历积累而形成的，它通过人的自然语言来叙述，例如，用自定性的、累而形成的，它通过人的自然语言来叙述，例如，用自定

5、性的、累而形成的，它通过人的自然语言来叙述，例如，用自定性的、累而形成的，它通过人的自然语言来叙述，例如，用自定性的、不精确的及模糊的条件语句来表达：若炉温偏高，则削减燃料：不精确的及模糊的条件语句来表达：若炉温偏高，则削减燃料：不精确的及模糊的条件语句来表达：若炉温偏高，则削减燃料：不精确的及模糊的条件语句来表达：若炉温偏高，则削减燃料：若蓄水塔水位偏低，则加大进水流量；若燃烧废气中含氧量偏若蓄水塔水位偏低，则加大进水流量；若燃烧废气中含氧量偏若蓄水塔水位偏低，则加大进水流量；若燃烧废气中含氧量偏若蓄水塔水位偏低，则加大进水流量；若燃烧废气中含氧量偏向，则减小助燃风量等。向，则减小助燃风量等

6、。向，则减小助燃风量等。向，则减小助燃风量等。由于自然语言具有模糊性，所以，这种语言限制也被称为模由于自然语言具有模糊性，所以，这种语言限制也被称为模由于自然语言具有模糊性，所以，这种语言限制也被称为模由于自然语言具有模糊性，所以，这种语言限制也被称为模糊语言限制，简称模糊限制。糊语言限制，简称模糊限制。糊语言限制，简称模糊限制。糊语言限制，简称模糊限制。6.1 6.1 6.1 6.1 模糊限制技术模糊限制技术模糊限制技术模糊限制技术“较少较少较少较少”、“较多较多较多较多”、“小一些小一些小一些小一些”、“很少很少很少很少”等模糊语言等模糊语言等模糊语言等模糊语言来进行描述和限制问题。来进行

7、描述和限制问题。来进行描述和限制问题。来进行描述和限制问题。“模糊模糊模糊模糊”是人类感知万物、思维推理、决策实施的重要特是人类感知万物、思维推理、决策实施的重要特是人类感知万物、思维推理、决策实施的重要特是人类感知万物、思维推理、决策实施的重要特征。征。征。征。“模糊模糊模糊模糊”比比比比“清晰清晰清晰清晰”所拥有的信息容量更大，内涵更丰富，所拥有的信息容量更大，内涵更丰富，所拥有的信息容量更大，内涵更丰富，所拥有的信息容量更大，内涵更丰富，更符合客观世界。更符合客观世界。更符合客观世界。更符合客观世界。模糊限制理论是由美国著名学者加利福尼亚高校教授模糊限制理论是由美国著名学者加利福尼亚高校

8、教授模糊限制理论是由美国著名学者加利福尼亚高校教授模糊限制理论是由美国著名学者加利福尼亚高校教授L.A.ZadehL.A.ZadehL.A.ZadehL.A.Zadeh于于于于1965196519651965年首先提出，它以模糊数学为基础，用语言年首先提出，它以模糊数学为基础，用语言年首先提出，它以模糊数学为基础，用语言年首先提出，它以模糊数学为基础，用语言规则表示方法和先进的计算机技术，由模糊推理进行决策，发规则表示方法和先进的计算机技术，由模糊推理进行决策，发规则表示方法和先进的计算机技术，由模糊推理进行决策，发规则表示方法和先进的计算机技术，由模糊推理进行决策，发展至今已成为人工智能领域

9、中的一个重要分支。展至今已成为人工智能领域中的一个重要分支。展至今已成为人工智能领域中的一个重要分支。展至今已成为人工智能领域中的一个重要分支。1974 1974 1974 1974年，英国伦敦高校教授年，英国伦敦高校教授年，英国伦敦高校教授年，英国伦敦高校教授E.H.MamdaniE.H.MamdaniE.H.MamdaniE.H.Mamdani研制成功第一个研制成功第一个研制成功第一个研制成功第一个模糊限制器，充分展示了模糊限制技术的应用前景。模糊限制器，充分展示了模糊限制技术的应用前景。模糊限制器，充分展示了模糊限制技术的应用前景。模糊限制器，充分展示了模糊限制技术的应用前景。6.1.1

10、 6.1.1 6.1.1 6.1.1 模糊限制的数学基础模糊限制的数学基础模糊限制的数学基础模糊限制的数学基础6.1.2 6.1.2 6.1.2 6.1.2 模糊限制原理模糊限制原理模糊限制原理模糊限制原理6.1.3 6.1.3 6.1.3 6.1.3 模糊限制器设计模糊限制器设计模糊限制器设计模糊限制器设计6.1.1 6.1.1 6.1.1 6.1.1 模糊限制的数学基础模糊限制的数学基础模糊限制的数学基础模糊限制的数学基础1.1.1.1.模糊集合模糊集合模糊集合模糊集合有有有有很很很很多多多多概概概概念念念念，如如如如大大大大、小小小小、冷冷冷冷、热热热热等等等等，都都都都没没没没有有有有

11、明明明明确确确确的的的的内内内内涵涵涵涵和外延，只能用模糊集合来描述；叫做模糊集合。和外延，只能用模糊集合来描述；叫做模糊集合。和外延，只能用模糊集合来描述；叫做模糊集合。和外延，只能用模糊集合来描述；叫做模糊集合。把把把把模模模模糊糊糊糊集集集集合合合合的的的的特特特特征征征征函函函函数数数数称称称称为为为为隶隶隶隶属属属属函函函函数数数数，记记记记作作作作 ，表表表表示示示示元素属于模糊集合元素属于模糊集合元素属于模糊集合元素属于模糊集合A A A A的程度。的程度。的程度。的程度。在在在在0 0 0 0，1 1 1 1区间内连续取值。区间内连续取值。区间内连续取值。区间内连续取值。反映了

12、元素反映了元素反映了元素反映了元素x x x x 对于模糊集合对于模糊集合对于模糊集合对于模糊集合A A A A 的隶属程度。的隶属程度。的隶属程度。的隶属程度。2.2.2.2.模糊集合的运算模糊集合的运算模糊集合的运算模糊集合的运算(1)(1)(1)(1)相等：相等：相等：相等：,都有都有都有都有 ，则称，则称，则称，则称A A A A与与与与B B B B 相等，记作相等，记作相等，记作相等，记作 。(2)(2)(2)(2)补集：补集：补集：补集：,都有都有都有都有 ，则称，则称，则称，则称B B B B是是是是A A A A 的补集，记的补集，记的补集，记的补集，记作作作作 。(3)(3

13、)(3)(3)包含：包含：包含：包含：,都有都有都有都有 ，则称，则称，则称，则称A A A A包含包含包含包含B B B B，记作，记作，记作，记作 。(4)(4)(4)(4)并集：并集：并集：并集：,都有都有都有都有 ，则称则称则称则称C C C C是是是是A A A A与与与与B B B B的并集，记作的并集，记作的并集，记作的并集，记作 。(5)(5)(5)(5)交集：交集：交集：交集：,都有都有都有都有 ，则称则称则称则称C C C C是是是是A A A A与与与与B B B B的交集，记作的交集，记作的交集，记作的交集，记作 。3.3.3.3.模糊关系模糊关系模糊关系模糊关系(1)

14、(1)(1)(1)关系：描写事物之间联系的数学模型关系：描写事物之间联系的数学模型关系：描写事物之间联系的数学模型关系：描写事物之间联系的数学模型 R R R R为由集合为由集合为由集合为由集合X X X X到集合到集合到集合到集合Y Y Y Y的一般关系，则对随意都只能有以下两的一般关系，则对随意都只能有以下两的一般关系，则对随意都只能有以下两的一般关系，则对随意都只能有以下两种状况：种状况：种状况：种状况：x x x x与与与与y y y y有某种关系，即有某种关系，即有某种关系，即有某种关系，即 xRy xRy xRy xRy；x x x x或或或或y y y y与无某种关系，即与无某种

15、关系，即与无某种关系，即与无某种关系，即 xRy xRy xRy xRy；直积集：在集直积集：在集直积集：在集直积集：在集X X X X与集与集与集与集Y Y Y Y中各取出一元素排成序对，全部这样序中各取出一元素排成序对，全部这样序中各取出一元素排成序对，全部这样序中各取出一元素排成序对，全部这样序对的集合叫做对的集合叫做对的集合叫做对的集合叫做X X X X和和和和Y Y Y Y的直积集的直积集的直积集的直积集(也称笛卡尔乘积集也称笛卡尔乘积集也称笛卡尔乘积集也称笛卡尔乘积集)，记为，记为，记为，记为 R R R R集是集是集是集是X X X X和和和和Y Y Y Y的直积集的一个子集的直

16、积集的一个子集的直积集的一个子集的直积集的一个子集 具有自返性和对称性的关系称为相容关系，具有传递性的相容关具有自返性和对称性的关系称为相容关系，具有传递性的相容关具有自返性和对称性的关系称为相容关系，具有传递性的相容关具有自返性和对称性的关系称为相容关系，具有传递性的相容关系称为等价关系。系称为等价关系。系称为等价关系。系称为等价关系。3.3.3.3.模糊关系模糊关系模糊关系模糊关系(1)(1)(1)(1)关系：描写事物之间联系的数学模型关系：描写事物之间联系的数学模型关系：描写事物之间联系的数学模型关系：描写事物之间联系的数学模型 R R R R为由集合为由集合为由集合为由集合X X X

17、X到集合到集合到集合到集合Y Y Y Y的一般关系，则对随意都只能有以下两种的一般关系，则对随意都只能有以下两种的一般关系，则对随意都只能有以下两种的一般关系，则对随意都只能有以下两种状况：状况：状况：状况：x x x x与与与与y y y y有某种关系，即有某种关系，即有某种关系，即有某种关系，即 xRy xRy xRy xRy；x x x x或或或或y y y y与无某种关系，即与无某种关系，即与无某种关系，即与无某种关系，即 xRy xRy xRy xRy；直积集：在集直积集：在集直积集：在集直积集：在集X X X X与集与集与集与集Y Y Y Y中各取出一元素排成序对，全部这样序对中各

18、取出一元素排成序对，全部这样序对中各取出一元素排成序对，全部这样序对中各取出一元素排成序对，全部这样序对的集合叫做的集合叫做的集合叫做的集合叫做X X X X和和和和Y Y Y Y的直积集的直积集的直积集的直积集(也称笛卡尔乘积集也称笛卡尔乘积集也称笛卡尔乘积集也称笛卡尔乘积集)，记为，记为，记为，记为 R R R R集是集是集是集是X X X X和和和和Y Y Y Y的直积集的一个子集的直积集的一个子集的直积集的一个子集的直积集的一个子集 几个常见的关系几个常见的关系几个常见的关系几个常见的关系 自返性自返性自返性自返性(同族关系同族关系同族关系同族关系)、对称性、对称性、对称性、对称性(兄

19、弟关系和挚友关系兄弟关系和挚友关系兄弟关系和挚友关系兄弟关系和挚友关系)和传递性和传递性和传递性和传递性(兄兄兄兄弟关系和挚友关系弟关系和挚友关系弟关系和挚友关系弟关系和挚友关系)。父子关系？。父子关系？。父子关系？。父子关系？具有自返性和对称性的关系称为相容关系，具有传递性的相容具有自返性和对称性的关系称为相容关系，具有传递性的相容具有自返性和对称性的关系称为相容关系，具有传递性的相容具有自返性和对称性的关系称为相容关系，具有传递性的相容关系称为等价关系。关系称为等价关系。关系称为等价关系。关系称为等价关系。几个常见的关系几个常见的关系几个常见的关系几个常见的关系 自返性自返性自返性自返性(

20、同族关系同族关系同族关系同族关系)、对称性、对称性、对称性、对称性(兄弟关系和挚友关系兄弟关系和挚友关系兄弟关系和挚友关系兄弟关系和挚友关系)和传和传和传和传递性递性递性递性(兄弟关系和挚友关系兄弟关系和挚友关系兄弟关系和挚友关系兄弟关系和挚友关系)。父子关系？。父子关系？。父子关系？。父子关系？(2)(2)(2)(2)模糊关系模糊关系模糊关系模糊关系 模糊关系也有自返性、对称性、传递性等关系。模糊关系也有自返性、对称性、传递性等关系。模糊关系也有自返性、对称性、传递性等关系。模糊关系也有自返性、对称性、传递性等关系。(3)(3)(3)(3)模糊矩阵模糊矩阵模糊矩阵模糊矩阵模糊矩阵的一般形式为

21、模糊矩阵的一般形式为模糊矩阵的一般形式为模糊矩阵的一般形式为其中其中其中其中 ，矩阵，矩阵，矩阵，矩阵A A A A可记为可记为可记为可记为 。矩矩阵阵中的中的 表示集合表示集合X X中第中第i i个元素和集合个元素和集合Y Y中第中第j j个元素隶个元素隶属于模糊关系属于模糊关系的程度，的程度，记为记为对于模糊矩阵，有下面四种预算：对于模糊矩阵，有下面四种预算：对于模糊矩阵，有下面四种预算：对于模糊矩阵，有下面四种预算：并：并：并：并：c c c cijijijij=max=max=max=maxa a a aijijijij,b,b,b,bijijijij=a=a=a=aijijijijb

22、bbbijijijij 交：交：交：交：c c c cijijijij=min=min=min=mina a a aijijijij,b,b,b,bijijijij=a=a=a=aijijijijbbbbijijijij 补：补：补：补：-a-a-a-aijijijij 乘：乘：乘：乘：C C C Cijijijij=max=max=max=maxminminminmina a a aikikikik,b,b,b,bkjkjkjkj=a a a aikikikikbbbbkjkjkjkj 4 4 4 4模糊逻辑模糊逻辑模糊逻辑模糊逻辑 二二二二值值值值逻逻逻逻辑辑辑辑：建建建建立立立立在在在在

23、取取取取真真真真“1”“1”“1”“1”和和和和取取取取假假假假“0”“0”“0”“0”二二二二值值值值基基基基础础础础上上上上的的的的数理逻辑，是计算机科学的基础理论。数理逻辑，是计算机科学的基础理论。数理逻辑，是计算机科学的基础理论。数理逻辑，是计算机科学的基础理论。模模模模糊糊糊糊逻逻逻逻辑辑辑辑：模模模模糊糊糊糊逻逻逻逻辑辑辑辑的的的的真真真真值值值值x x x x在在在在区区区区间间间间0,10,10,10,1中中中中连连连连续续续续取取取取值值值值，x x x x越接近越接近越接近越接近1 1 1 1，说明真的程度越大。，说明真的程度越大。，说明真的程度越大。，说明真的程度越大。模

24、模模模糊糊糊糊逻逻逻逻辑辑辑辑是是是是二二二二值值值值逻逻逻逻辑辑辑辑的的的的干干干干脆脆脆脆推推推推广广广广，因因因因此此此此，模模模模糊糊糊糊逻逻逻逻辑辑辑辑是是是是无无无无限限限限多多多多值值值值逻逻逻逻辑辑辑辑，也也也也就就就就是是是是连连连连续续续续值值值值逻逻逻逻辑辑辑辑。模模模模糊糊糊糊逻逻逻逻辑辑辑辑仍仍仍仍有有有有二二二二值值值值逻逻逻逻辑辑辑辑的的的的逻逻逻逻辑辑辑辑并并并并(析取析取析取析取)、逻辑交、逻辑交、逻辑交、逻辑交(合取合取合取合取)、逻辑补、逻辑补、逻辑补、逻辑补(否定否定否定否定)的运算。的运算。的运算。的运算。5 5 5 5模糊推理模糊推理模糊推理模糊推理

25、 应用模糊理论，可以对模糊命题进行模糊的演绎推理和归应用模糊理论，可以对模糊命题进行模糊的演绎推理和归纳推理。本节主要探讨假言推理和条件语句。纳推理。本节主要探讨假言推理和条件语句。假言推理假言推理模糊假言推理模糊假言推理模糊条件语句模糊条件语句(1)(1)假言推理假言推理基本规则：假如已知命题基本规则：假如已知命题A A（即可以辨别真假的陈述句）蕴（即可以辨别真假的陈述句）蕴涵命题涵命题B B，即，即ABAB（若（若A A则则B B）；如今的确）；如今的确A A，则可以得到结论，则可以得到结论为为B B，其逻辑结构为，其逻辑结构为 若若A A，则，则B B；如今如今A A；-结论结论B B。

26、举例：假如举例：假如A A看成看成“小王住院小王住院”，B B看成看成“小王生病小王生病”；则若则若“小王住院小王住院”真，真，“小王生病小王生病”也真。也真。（2 2 2 2）模糊假言推理）模糊假言推理）模糊假言推理）模糊假言推理 命题命题命题命题A A A A，B B B B均为精确命题，在模糊状况下，均为精确命题，在模糊状况下，均为精确命题，在模糊状况下，均为精确命题，在模糊状况下，与与与与 均为模均为模均为模均为模糊命题，代表模糊事务，要用模糊假言推理来进行推理。糊命题，代表模糊事务，要用模糊假言推理来进行推理。糊命题，代表模糊事务，要用模糊假言推理来进行推理。糊命题，代表模糊事务，要

27、用模糊假言推理来进行推理。设设X X和和Y Y是两个各自具有基础变量是两个各自具有基础变量x x和和y y的论域，其中的论域，其中模糊集合：模糊集合：的隶属函数分别为的隶属函数分别为从从X到到Y的一个模糊关系的一个模糊关系 ，表示，表示XY论域上，描述模糊论域上，描述模糊条件语句条件语句“若若 则则 ”的模糊关系，其隶属函数为的模糊关系，其隶属函数为模糊条件语句模糊条件语句6.1.2 6.1.2 6.1.2 6.1.2 模糊限制原理模糊限制原理模糊限制原理模糊限制原理 模糊限制系统通常由模糊限制器、输入输出接口、执行模糊限制系统通常由模糊限制器、输入输出接口、执行模糊限制系统通常由模糊限制器、

28、输入输出接口、执行模糊限制系统通常由模糊限制器、输入输出接口、执行机构、测量装置和被控对象等五个部分组成，如下图所示。机构、测量装置和被控对象等五个部分组成，如下图所示。机构、测量装置和被控对象等五个部分组成，如下图所示。机构、测量装置和被控对象等五个部分组成，如下图所示。模糊限制器主要包括输入量模糊化接口、学问库、推理机、模糊限制器主要包括输入量模糊化接口、学问库、推理机、模糊限制器主要包括输入量模糊化接口、学问库、推理机、模糊限制器主要包括输入量模糊化接口、学问库、推理机、输出清晰化接口四个部分，如下图所示。输出清晰化接口四个部分，如下图所示。输出清晰化接口四个部分，如下图所示。输出清晰化

29、接口四个部分，如下图所示。1.1.1.1.模糊化接口模糊化接口模糊化接口模糊化接口2.2.2.2.学问库学问库学问库学问库3.3.3.3.推理机推理机推理机推理机4.4.4.4.清晰化接口清晰化接口清晰化接口清晰化接口6.1.3 6.1.3 6.1.3 6.1.3 模糊限制器设计模糊限制器设计模糊限制器设计模糊限制器设计设计模糊限制系统的关键是设计模糊限制器。设计模糊限制系统的关键是设计模糊限制器。设计模糊限制系统的关键是设计模糊限制器。设计模糊限制系统的关键是设计模糊限制器。1 1 1 1模糊限制器的结构设计模糊限制器的结构设计模糊限制器的结构设计模糊限制器的结构设计 (1)(1)(1)(1

30、)单输入单输出结构单输入单输出结构单输入单输出结构单输入单输出结构 一维模糊限制器一维模糊限制器一维模糊限制器一维模糊限制器 二维模糊限制器二维模糊限制器二维模糊限制器二维模糊限制器 (2)(2)(2)(2)多输入多输出结构多输入多输出结构多输入多输出结构多输入多输出结构2.2.2.2.模糊规则的选择和模糊推理模糊规则的选择和模糊推理模糊规则的选择和模糊推理模糊规则的选择和模糊推理 (1)(1)(1)(1)模糊规则的选择模糊规则的选择模糊规则的选择模糊规则的选择 模糊语言变量的确定模糊语言变量的确定模糊语言变量的确定模糊语言变量的确定 语言值隶属函数的确定语言值隶属函数的确定语言值隶属函数的确

31、定语言值隶属函数的确定 模糊限制规则的建立模糊限制规则的建立模糊限制规则的建立模糊限制规则的建立 (2)(2)(2)(2)模糊推理模糊推理模糊推理模糊推理 一维形式一维形式一维形式一维形式 二维形式二维形式二维形式二维形式3.3.3.3.清晰化清晰化清晰化清晰化4.4.4.4.模糊限制器论域及比例因子的确定模糊限制器论域及比例因子的确定模糊限制器论域及比例因子的确定模糊限制器论域及比例因子的确定5.5.5.5.编写模糊限制器的算法程序编写模糊限制器的算法程序编写模糊限制器的算法程序编写模糊限制器的算法程序6.6.6.6.双输入单输出模糊限制器设计双输入单输出模糊限制器设计双输入单输出模糊限制器

32、设计双输入单输出模糊限制器设计 (1)(1)(1)(1)模糊限制器的基本结构模糊限制器的基本结构模糊限制器的基本结构模糊限制器的基本结构 (2)(2)(2)(2)模糊化模糊化模糊化模糊化 (3)(3)(3)(3)模糊限制规则、模糊关系和模糊推理模糊限制规则、模糊关系和模糊推理模糊限制规则、模糊关系和模糊推理模糊限制规则、模糊关系和模糊推理 (4)(4)(4)(4)清晰化清晰化清晰化清晰化6.1.4 6.1.4 模糊限制的特点模糊限制的特点模糊限制的特点模糊限制的特点模糊限制理论主要优点如下：模糊限制理论主要优点如下：模糊限制理论主要优点如下：模糊限制理论主要优点如下：不须要精确数学模型不须要精

33、确数学模型不须要精确数学模型不须要精确数学模型简洁学习简洁学习简洁学习简洁学习运用便利运用便利运用便利运用便利适应性强适应性强适应性强适应性强限制程序简短限制程序简短限制程序简短限制程序简短速度快速度快速度快速度快开发便利开发便利开发便利开发便利牢靠性高牢靠性高牢靠性高牢靠性高性能优良性能优良性能优良性能优良6.1.5 6.1.5 模糊限制的应用模糊限制的应用模糊限制的应用模糊限制的应用近年来，模糊限制得到了广泛的应用。下面简洁介绍一些模糊近年来，模糊限制得到了广泛的应用。下面简洁介绍一些模糊近年来，模糊限制得到了广泛的应用。下面简洁介绍一些模糊近年来，模糊限制得到了广泛的应用。下面简洁介绍一

34、些模糊限制的应用领域：限制的应用领域：限制的应用领域：限制的应用领域：1)1)1)1)航天航空：模糊限制现在已应用于各种导航系统中。航天航空：模糊限制现在已应用于各种导航系统中。航天航空：模糊限制现在已应用于各种导航系统中。航天航空：模糊限制现在已应用于各种导航系统中。2)2)2)2)工业过程限制：工业过程限制的须要是限制性术发展的主要工业过程限制：工业过程限制的须要是限制性术发展的主要工业过程限制：工业过程限制的须要是限制性术发展的主要工业过程限制：工业过程限制的须要是限制性术发展的主要动力。动力。动力。动力。3)3)3)3)家用电器家用电器家用电器家用电器:全自动洗衣机、电饭煲、空调等。全

35、自动洗衣机、电饭煲、空调等。全自动洗衣机、电饭煲、空调等。全自动洗衣机、电饭煲、空调等。4)4)4)4)汽车和交通运输：防抱死刹车系统，基于模糊限制的无级变汽车和交通运输：防抱死刹车系统，基于模糊限制的无级变汽车和交通运输：防抱死刹车系统，基于模糊限制的无级变汽车和交通运输：防抱死刹车系统，基于模糊限制的无级变速器，模糊发动机限制和自动驾驶限制系统等。速器，模糊发动机限制和自动驾驶限制系统等。速器，模糊发动机限制和自动驾驶限制系统等。速器，模糊发动机限制和自动驾驶限制系统等。5)5)5)5)其限制场合：其限制场合：其限制场合：其限制场合：电梯限制器、工业机器人、核反应限制、医疗仪器等。除限制电

36、梯限制器、工业机器人、核反应限制、医疗仪器等。除限制电梯限制器、工业机器人、核反应限制、医疗仪器等。除限制电梯限制器、工业机器人、核反应限制、医疗仪器等。除限制应用以外，还应用于图像识别、计算机图像处理、金融和其他专应用以外，还应用于图像识别、计算机图像处理、金融和其他专应用以外，还应用于图像识别、计算机图像处理、金融和其他专应用以外，还应用于图像识别、计算机图像处理、金融和其他专家系统中。家系统中。家系统中。家系统中。6.1.6 6.1.6 6.1.6 6.1.6 模糊限制的现状与发展模糊限制的现状与发展模糊限制的现状与发展模糊限制的现状与发展 模糊集合的引入为最初模糊限制器的形成奠定了基础

37、。模糊集合的引入为最初模糊限制器的形成奠定了基础。模糊集合的引入为最初模糊限制器的形成奠定了基础。模糊集合的引入为最初模糊限制器的形成奠定了基础。1974 1974 1974 1974年，英国的年，英国的年，英国的年，英国的MamdamMamdamMamdamMamdam运用模糊限制语言构成的限制器来运用模糊限制语言构成的限制器来运用模糊限制语言构成的限制器来运用模糊限制语言构成的限制器来限制锅炉蒸汽机，标记着模糊限制的诞生；限制锅炉蒸汽机，标记着模糊限制的诞生；限制锅炉蒸汽机，标记着模糊限制的诞生；限制锅炉蒸汽机，标记着模糊限制的诞生；模糊限制不仅适用于小规模线性单变量系统，而且渐渐向模糊限

38、制不仅适用于小规模线性单变量系统，而且渐渐向模糊限制不仅适用于小规模线性单变量系统，而且渐渐向模糊限制不仅适用于小规模线性单变量系统，而且渐渐向大规模、非线性困难系统扩展。大规模、非线性困难系统扩展。大规模、非线性困难系统扩展。大规模、非线性困难系统扩展。近年来，对于经典模糊限制系统稳态性能的改善，模糊集近年来，对于经典模糊限制系统稳态性能的改善，模糊集近年来，对于经典模糊限制系统稳态性能的改善，模糊集近年来，对于经典模糊限制系统稳态性能的改善，模糊集成限制、模糊自适应限制、专家模糊限制与多变量模糊限制的成限制、模糊自适应限制、专家模糊限制与多变量模糊限制的成限制、模糊自适应限制、专家模糊限制

39、与多变量模糊限制的成限制、模糊自适应限制、专家模糊限制与多变量模糊限制的探讨，特殊是对困难系统的自学习与参数探讨，特殊是对困难系统的自学习与参数探讨，特殊是对困难系统的自学习与参数探讨，特殊是对困难系统的自学习与参数(或规则）自调整模糊或规则）自调整模糊或规则）自调整模糊或规则）自调整模糊系统方向的探讨，受到各国学者的重视。人们将神经网络和模系统方向的探讨，受到各国学者的重视。人们将神经网络和模系统方向的探讨，受到各国学者的重视。人们将神经网络和模系统方向的探讨，受到各国学者的重视。人们将神经网络和模糊限制技术相结合，形成了一种模糊神经网络技术，它可以组糊限制技术相结合，形成了一种模糊神经网络

40、技术，它可以组糊限制技术相结合，形成了一种模糊神经网络技术，它可以组糊限制技术相结合，形成了一种模糊神经网络技术，它可以组成一组更接近于人脑的智能信息处理系统，其发展前景特别广成一组更接近于人脑的智能信息处理系统，其发展前景特别广成一组更接近于人脑的智能信息处理系统，其发展前景特别广成一组更接近于人脑的智能信息处理系统，其发展前景特别广袤。袤。袤。袤。模糊限制的发展模糊限制的发展模糊限制的发展模糊限制的发展 模糊限制器接受与人脑思维方法相像的限制原理，因此它模糊限制器接受与人脑思维方法相像的限制原理，因此它模糊限制器接受与人脑思维方法相像的限制原理，因此它模糊限制器接受与人脑思维方法相像的限制

41、原理，因此它具有很大的敏捷性，可以依据实际限制对象的不同，修改基本具有很大的敏捷性，可以依据实际限制对象的不同，修改基本具有很大的敏捷性，可以依据实际限制对象的不同，修改基本具有很大的敏捷性，可以依据实际限制对象的不同，修改基本的模糊限制器，从而实现对不同对象的模糊限制。的模糊限制器，从而实现对不同对象的模糊限制。的模糊限制器，从而实现对不同对象的模糊限制。的模糊限制器，从而实现对不同对象的模糊限制。虽然经典模糊限制理论已在很多工程应用上获得了成功，虽然经典模糊限制理论已在很多工程应用上获得了成功，虽然经典模糊限制理论已在很多工程应用上获得了成功，虽然经典模糊限制理论已在很多工程应用上获得了成

42、功，但目前它仍处于发展过程的初级阶段，还存在大量须要解决的但目前它仍处于发展过程的初级阶段，还存在大量须要解决的但目前它仍处于发展过程的初级阶段，还存在大量须要解决的但目前它仍处于发展过程的初级阶段，还存在大量须要解决的问题。面临的主要任务：问题。面临的主要任务：问题。面临的主要任务：问题。面临的主要任务：1.1.1.1.建立一套系统的模糊限制理论。模糊限制联论探讨还期建立一套系统的模糊限制理论。模糊限制联论探讨还期建立一套系统的模糊限制理论。模糊限制联论探讨还期建立一套系统的模糊限制理论。模糊限制联论探讨还期盼着坚实的、系统的和奠基性的内容，用以解决模糊限制的机盼着坚实的、系统的和奠基性的内

43、容，用以解决模糊限制的机盼着坚实的、系统的和奠基性的内容，用以解决模糊限制的机盼着坚实的、系统的和奠基性的内容，用以解决模糊限制的机理、稳定性分析，系统化设计方法，新型自适应模糊限制系统、理、稳定性分析，系统化设计方法，新型自适应模糊限制系统、理、稳定性分析，系统化设计方法，新型自适应模糊限制系统、理、稳定性分析，系统化设计方法，新型自适应模糊限制系统、专家模糊限制系统、神经模糊限制系统和多变量模糊限制系统专家模糊限制系统、神经模糊限制系统和多变量模糊限制系统专家模糊限制系统、神经模糊限制系统和多变量模糊限制系统专家模糊限制系统、神经模糊限制系统和多变量模糊限制系统的分析与设计等一系列问题。的

44、分析与设计等一系列问题。的分析与设计等一系列问题。的分析与设计等一系列问题。2.2.2.2.模糊集成限制系统设计方法的探讨。随着被控对象的日模糊集成限制系统设计方法的探讨。随着被控对象的日模糊集成限制系统设计方法的探讨。随着被控对象的日模糊集成限制系统设计方法的探讨。随着被控对象的日益困难，往往须要两种或多种限制策略的集成，通过动态限制益困难，往往须要两种或多种限制策略的集成，通过动态限制益困难，往往须要两种或多种限制策略的集成，通过动态限制益困难，往往须要两种或多种限制策略的集成，通过动态限制特性亡的互补来获得满足的限制效果。现代限制理论、神经特性亡的互补来获得满足的限制效果。现代限制理论、

45、神经特性亡的互补来获得满足的限制效果。现代限制理论、神经特性亡的互补来获得满足的限制效果。现代限制理论、神经网络理论与模糊限制的相互结合、渗透，可构成所谓的模糊集网络理论与模糊限制的相互结合、渗透，可构成所谓的模糊集网络理论与模糊限制的相互结合、渗透，可构成所谓的模糊集网络理论与模糊限制的相互结合、渗透，可构成所谓的模糊集成限制系统。为其建立一套完整的分析与设计方法也是模糊限成限制系统。为其建立一套完整的分析与设计方法也是模糊限成限制系统。为其建立一套完整的分析与设计方法也是模糊限成限制系统。为其建立一套完整的分析与设计方法也是模糊限制理论探讨的一个重要方向。制理论探讨的一个重要方向。制理论探

46、讨的一个重要方向。制理论探讨的一个重要方向。3.3.3.3.自学习模糊限制策略和智能化系统的实现。自学习模糊限制策略和智能化系统的实现。自学习模糊限制策略和智能化系统的实现。自学习模糊限制策略和智能化系统的实现。4.4.4.4.常规模糊限制系统稳态性能的改善。常规模糊限制系统稳态性能的改善。常规模糊限制系统稳态性能的改善。常规模糊限制系统稳态性能的改善。5.5.5.5.把已经取得的探讨成果应用到工程过程中，尽快把其转把已经取得的探讨成果应用到工程过程中，尽快把其转把已经取得的探讨成果应用到工程过程中，尽快把其转把已经取得的探讨成果应用到工程过程中，尽快把其转化为生产力。因此，需加快实施简洁好用

47、的模糊集成芯片和模化为生产力。因此，需加快实施简洁好用的模糊集成芯片和模化为生产力。因此，需加快实施简洁好用的模糊集成芯片和模化为生产力。因此，需加快实施简洁好用的模糊集成芯片和模糊限制装置，以及通用模糊限制系统的开发与应用。糊限制装置，以及通用模糊限制系统的开发与应用。糊限制装置，以及通用模糊限制系统的开发与应用。糊限制装置，以及通用模糊限制系统的开发与应用。6.2 6.2 6.2 6.2 神经网络限制技术神经网络限制技术神经网络限制技术神经网络限制技术神经网络限制是一种基本上不依靠于精确数学模型的先神经网络限制是一种基本上不依靠于精确数学模型的先神经网络限制是一种基本上不依靠于精确数学模型

48、的先神经网络限制是一种基本上不依靠于精确数学模型的先进限制方法，比较适用于那些具有不确定性或高度非线性的进限制方法，比较适用于那些具有不确定性或高度非线性的进限制方法，比较适用于那些具有不确定性或高度非线性的进限制方法，比较适用于那些具有不确定性或高度非线性的限制对象，并具有较强的适应和学习功能。限制对象，并具有较强的适应和学习功能。限制对象，并具有较强的适应和学习功能。限制对象，并具有较强的适应和学习功能。6.2.1 6.2.1 6.2.1 6.2.1 神经网络基础神经网络基础神经网络基础神经网络基础1.1.1.1.生物神经元模型生物神经元模型生物神经元模型生物神经元模型人脑是由大量的神经细

49、胞组合而成的，它们之间相互连人脑是由大量的神经细胞组合而成的，它们之间相互连人脑是由大量的神经细胞组合而成的，它们之间相互连人脑是由大量的神经细胞组合而成的，它们之间相互连接。接。接。接。神经细胞（也称为神经元）结构神经细胞（也称为神经元）结构神经细胞（也称为神经元）结构神经细胞（也称为神经元）结构2.2.2.2.人工神经元模型人工神经元模型人工神经元模型人工神经元模型人工神经网络人工神经网络人工神经网络人工神经网络是利用物理器件或仿真程序来模拟生物神是利用物理器件或仿真程序来模拟生物神是利用物理器件或仿真程序来模拟生物神是利用物理器件或仿真程序来模拟生物神经网络的某些结构和功能。经网络的某些

50、结构和功能。经网络的某些结构和功能。经网络的某些结构和功能。人工神经元模型人工神经元模型人工神经元模型人工神经元模型人工神经网络人工神经网络人工神经网络人工神经网络两个典型的神经网络结构。两个典型的神经网络结构。两个典型的神经网络结构。两个典型的神经网络结构。前馈型网络前馈型网络前馈型网络前馈型网络反馈型网络反馈型网络反馈型网络反馈型网络6.2.2 6.2.2 6.2.2 6.2.2 神经网络限制神经网络限制神经网络限制神经网络限制典型的神经网络限制包括神经网络监督限制（或称神经网典型的神经网络限制包括神经网络监督限制（或称神经网典型的神经网络限制包括神经网络监督限制（或称神经网典型的神经网络