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模糊控制是基于模糊推理和模仿人的思維方法,對(duì)難以建立數(shù)學(xué)模型的對(duì)象實(shí)施的一種控制。它用模糊數(shù)學(xué)中的模糊集合來刻畫這些模糊語言,并用產(chǎn)生式規(guī)則,即“假如條件成立則執(zhí)行”語句予以實(shí)現(xiàn)。模糊控制技術(shù)的應(yīng)用在國內(nèi)已取得明顯效果。
1.PID控制。PID控制是zui早發(fā)展起來的、應(yīng)用領(lǐng)域至今仍然廣泛的控制方法之一,它是基于對(duì)象數(shù)學(xué)模型的方法,尤其適用于可建立數(shù)學(xué)模型的確定性控制系統(tǒng)。但對(duì)于非線形、時(shí)變不確定性系統(tǒng),難以用常規(guī)的PID控制器達(dá)到理想的控制效果。而且,在實(shí)際生產(chǎn)中,由于受參數(shù)整定方法繁雜的困擾,常規(guī)的PID參數(shù)往往整定不良、性能欠佳。
2.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)起源于20世紀(jì)40年代,它從某些方面反映了人腦的基本特征,但并不是人腦的真實(shí)描寫,而只是它的抽象、簡化和模擬,網(wǎng)絡(luò)的信息處理由神經(jīng)元間的相互作用來實(shí)現(xiàn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的關(guān)鍵是選擇一個(gè)合適的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,并對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練與學(xué)習(xí),直至達(dá)到要求為止,即尋找*的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與權(quán)值。然而,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí),需要一定的實(shí)驗(yàn)樣本,這些實(shí)驗(yàn)樣本也必須從已知經(jīng)驗(yàn)和事先的實(shí)驗(yàn)中獲得。同時(shí),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練與學(xué)習(xí)過程,有時(shí)較為復(fù)雜,需要運(yùn)行成千上萬次才能獲得*結(jié)構(gòu)。有時(shí)獲得的是一個(gè)局部*解,而不是全局*解,因方法的局限性,同樣也難于對(duì)所討論的對(duì)象實(shí)現(xiàn)有效的控制。
3.模糊控制。實(shí)際工程中,一個(gè)非常熟練的操作人員,能憑借自己豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),通過對(duì)現(xiàn)場的各種現(xiàn)象的判斷取得較滿意的控制效果。如果將憑經(jīng)驗(yàn)所采取的措施轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的控制規(guī)則,并且研制一個(gè)控制器來代替這些規(guī)則,也可實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜工業(yè)過程的控制。實(shí)踐證明,以模糊控制理論為基礎(chǔ)的模糊控制器(FC)能夠完成這個(gè)任務(wù)。
4.專家控制。專家控制是智能控制的一個(gè)重要部分,它在將專家系統(tǒng)的理論和技術(shù)同控制理論的理論和方法有機(jī)結(jié)合的基礎(chǔ)上,在未知環(huán)境下模仿專家的智能,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的有效控制。專家控制的核心是專家系統(tǒng),它具有處理各種非結(jié)構(gòu)性問題,尤其是處理定性的、啟發(fā)式的或不確定性的知識(shí)信息,經(jīng)過各種推理過程達(dá)到系統(tǒng)的控制目標(biāo)。
5.仿人智能控制。仿人智能控制(HSIC)經(jīng)過20年來的努力,已形成了基本理論體系和較系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,并在大量的實(shí)際應(yīng)用中獲得成功。其主要內(nèi)容是總結(jié)人的控制經(jīng)驗(yàn),模仿人的控制思想和行為,以產(chǎn)生式規(guī)則描述其在控制方面的啟發(fā)與直覺推理行為。由于HSIC的基本特點(diǎn)是模仿控制專家的控制行為,因此它的控制算法是多模態(tài)控制的,是多種模態(tài)控制間的相互交替使用。該算法可以地協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中諸多相互矛盾的控制品質(zhì)的要求。比如,魯棒性與性,快速性與平穩(wěn)性等。
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