(2)当人接收到自己所需的或模糊,或清晰的信息时,他需要用大脑对这些信 息进行处理,为了得到更加精炼,可以用作其下一步指示的结论;
(3)当大脑处理完之后,大脑会发出命令,指挥手,脚这些器官去完成指令[1]。 也许这种表述过于抽象,下面举一个具体的例子。这是一个控制水位的实例。 在下图中,我们要控制水槽的液面维持在某一高度。已知,进水管的水量无法控
制,而且其进水速度也有所变化,我们唯一可以控制的是出水口的阀门。
图 3-1:水槽出水实例
人的控制行为描述如下:第一,肯定要观察液面高度,如果液面超过了规定值, 则增大阀门开度;如果液面正好与规定值齐平,则维持阀门开度;如果液面低于规定 值,则减小阀门开度。这种控制行为很正确,但事实是否如此简单?肯定不是,因为 进水的水量是无法控制的,其水速的大小有快有慢,假设液面正好在规定值,且进水 的速度突然增快,人类很难以同样快的速度增加阀门开度,以保持下一时刻的液面平 衡,所以人很难做到精确控制,但是,这种思想确实完全合理且可行的。所以,我们 要做的,就是找一个可以替代人类开关阀的东西。而这,就是计算机的模糊控制。
首先,将上述的控制思想,总结成控制规则语句,也就是计算机可以识别的算法, 写入计算机,这就是在计算机中建立了一个人脑,然后,我们要检测到被控对象,将 被控对象所具有的信息反馈到计算机中,这些信息通过计算机人脑,会被实时快速的 处理,并实时输出作用到被控对象上,而这一步,是人类很难做到的。比如说,上述 的控制水位的例子:我们首先要根据水槽的液面高度,阀门的开度等相关信息写出模 糊规则语句,输入到计算机中,然后实时监测液面高度,并将数据反馈到计算机的处
理模块,通过模糊规则处理,并实时再反馈出来,进行控制,使其维持在稳定值。
3。3。2 模糊控制系统组成
模糊控制系统其本质也是自动控制系统,区别于传统的控制系统。它是由模糊数 学结合模糊控制所独有的模糊语言和推理,在用计算机进行控制的新型系统。具有一 定智能性的模糊控制器是其核心,而这也是其区别与传统控制系统的关键所在。
模糊控制的系统框图如下所示:
图 3-2:模糊控制系统整体框图
3。3。3 模糊控制系统的特点
模糊控制自上世纪八十年代以来,对于复杂系统强大的处理能力,证明其有很大 的发展价值。以下列举几个优点:
(1)不需要精确建立数学模型。 模糊控制是利用数据库来进行控制的,而该数据库又是利用大量的数据进行总结或者专家的专业知识来建立起来的,所以无需建立具体的数学模型。
(2)操作人员操作较为方便。 模糊控制的具体操作方法是以人机交互为主,其相比于常规控制,操作更贴近于人的习惯,所以更为方便。文献综述
(3)更好的利用机器实现。 模糊控制是利用控制规则进行控制的,而其可以被转变为数学表达式,然后轻松
的利用计算机去控制。
(4)有较好的鲁棒性、适应性。 同时,我们要清楚的意识到,即使模糊控制拥有广泛的应用前景,现在也深刻了
融入了我们的生活,但是,其仍然有不足的地方。因为其发展时间还不够长,所以导致理论知识还不够完善,具体来讲,还有以下几点不足:
(1)模糊控制方法相较于常规控制,不需要建立具体的数学模型,但是需要自 己的理论模型,也就是模糊控制规则,这就像一块块基石,最后才能搭成成熟系统的 大厦。但是,模糊控制规则的得到至今来讲还属于难点,目前主要依靠操作人员的经 验,或者是大数据的分析,还没有更成熟的理论。