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1、模糊控制的概述及模糊控制在污水處理中的應(yīng)用摘要:模糊控制技術(shù)對(duì)丁?業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)程有著極大地推動(dòng)作用,木文簡(jiǎn)要講述了模糊控制的定義、特點(diǎn)、原理和應(yīng)用,簡(jiǎn)介模糊控制在污水處理中的應(yīng)用。并講訴了模糊控制的發(fā)展。關(guān)鍵詞:模糊控制;污水處理。AnoverviewofthefuzzycontrolandfuzzycontrolinapplicationofwastewatertreatmentAbstract;Fuzzycontrolofindustrialprocessautomationhasgreatlypromotedtherole,thepaperbrieflydescr
2、ibesthedellnitionoffuzzycontrol,characteristics,principlesandapplications,Introductiontofuzzycontrolinwastewatertreatmentapplications.Andcomplaintsaboutthedevelopmentoffuzzycontrol.Keywords:fuzzycontrol;sewagetreatment?1引言傳統(tǒng)的I'l動(dòng)控制控制器的綜合設(shè)計(jì)都要建立在被控對(duì)象準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型(即傳遞函數(shù)模型或狀態(tài)空間模型)的基礎(chǔ)上,但是在實(shí)際屮,很多系統(tǒng)的
3、影響因素很多,汕氣混合過程、缸內(nèi)燃燒過程等),很難找出精確的數(shù)學(xué)模型。這種情況下,模糊控制的誕生就顯得意義重大。因?yàn)槟:刂撇挥媒?shù)學(xué)模型不需要預(yù)先知道過程精確的數(shù)學(xué)模型。2概述劉金琨在《智能控制》教材里提到模糊控制的定義和特點(diǎn):2.1定義:從廣義上,可將模糊控制定義為:“以模糊集合理論、模糊語言變量及模糊推理為棊礎(chǔ)的一類控制方法”,或定義為「'采用模糊集合理論和模糊邏輯,并同傳統(tǒng)的控制理論相結(jié)合,模擬人的思維方式,對(duì)難以建立數(shù)學(xué)模型的對(duì)彖實(shí)施所謂一種控制方法”。⑴2.2模糊控制的特點(diǎn)(1)模糊控制不需要被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。模糊控制是以人對(duì)被控對(duì)象的控制經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)而設(shè)
4、計(jì)的控制器,故無須知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。(2)模糊控制是反映人類智慧的智能控制方法。模糊控制釆用人類思維中的模糊量,如“高”,“中”、“低”、“大”、“小”等,空置量由模糊推理導(dǎo)出。這些模糊量是人類智能活動(dòng)的體現(xiàn)。(3)模糊控制已被人們接受。模糊控制的核心是控制規(guī)則,模糊規(guī)則是用語言來表示的。(4)構(gòu)造容易。模糊控制規(guī)則易于軟件實(shí)現(xiàn)。(5)魯棒性和適應(yīng)性好。2.3模糊控制的原理程武山編著的《智能控制理論與應(yīng)川》介紹了模糊控制的原理:模糊控制是以模糊集理論、模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種智能控制方法,它是從行為上模仿人的模糊推理和決策過程的一種智能控制方法。該方
5、法首先將操作人員或?qū)<医?jīng)驗(yàn)編成模糊規(guī)則,⑵然后將來口傳感器的實(shí)時(shí)信號(hào)模糊化,將模糊化后的信號(hào)作為模糊規(guī)則的輸入,完成模糊推理,將推理后得到的輸出量加到執(zhí)行器上。2.4模糊控制器模糊控制器一般山模糊化、模糊知識(shí)庫、模糊推理機(jī)和去模糊4部分組成。輸入變量為誤差e和謀差變化率oc,輸出變量為實(shí)際系統(tǒng)所盂要的變量,其控制原理是:首先將實(shí)際測(cè)得的精確最e和ec通過模糊化變換成模糊最,再根據(jù)由大最實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗(yàn)得出的模糊知識(shí)庫把模糊輸入量進(jìn)行模糊推理得到相應(yīng)的模糊控制量,經(jīng)模糊判決將模糊控制量轉(zhuǎn)化為精確控制量輸出,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)控制量的控制。模糊控制器(FuzzyControlle
6、r—FC)也稱為模糊邏輯控制器(FuzzyLogicController-FLC),III于所采用的模糊控制規(guī)則是山模糊理論中模糊條件語句來描述的,因此模糊控制器是一種語言型控制器,故也稱為模糊語言控制器(FuzzyLanguageController一FLC)。在確定性控制系統(tǒng)屮,根據(jù)輸入變雖和輸岀變暈的個(gè)數(shù),可分為單變暈控制系統(tǒng)和多變暈控制系統(tǒng)。在模糊控制系統(tǒng)中也可類似地劃分為單變量模糊控制和多變量模糊控制。劉金琨在《智能控制》里介紹模糊控制的結(jié)構(gòu):(1)單變量模糊控制器在單變量模糊控制器(SingleVariableFuzzyController—SVFC)中,將
7、其輸入變量的個(gè)數(shù)定義為模糊控制的維數(shù)。a、一維模糊控制器一維模糊控制器的輸入變量往往選擇為受控量和輸入給定的偏差量Eo由于僅僅采用偏差值,很難反映過程的動(dòng)態(tài)特性品質(zhì),因此,所能獲得的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能是不能令人滿意的。這種一維模糊控制器往往被用于一階被控對(duì)象。b、二維模糊控制器二維模糊控制器的兩個(gè)輸入變量基木上都選用受控變量和輸入給定的偏差E和偏差變化EC,由于它們能夠較嚴(yán)格地反映受控過程中輸出變最的動(dòng)態(tài)特性,因此,在控制效果上要比-維控制器好得多,也是目前采用較廣泛的-?類模糊控制器。C、三維模糊控制器三維模糊控制器的三個(gè)輸入變量分別為系統(tǒng)偏