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文檔簡介

智能控制理論與汽車控制智能控制理論與汽車控制1第八章智能控制理論與汽車控制智能控制的意義1智能控制的產生和發展2智能控制的定義和特點3智能控制的主要形式4模糊控制5智能控制和汽車控制6智能控制理論與汽車控制第八章智能控制理論與汽車控制智能控制的意義1智能控制的產生2《智能控制》在自動化課程體系中的位置《智能控制》是一門控制理論課程,研究如何運用人工智能的方法來構造控制系統和設計控制器。與《自動控制原理》和《現代控制原理》一起構成了自動控制課程體系的理論基礎。《智能控制》在控制理論中的位置《智能控制》是目前控制理論的最高級形式,代表了控制理論的發展趨勢,能有效地處理復雜的控制問題。其相關技術可以推廣應用于控制之外的領域:金融、管理、土木、設計等等。8.1智能控制的意義智能控制是人工智能、控制論、系統論和信息論等多種學科的綜合與集成,是當前的一個研究熱點。智能控制理論與汽車控制《智能控制》在自動化課程體系中的位置《智能控制》是一門控制理3智能控制的基本概念什么是“智能”,什么是“智能控制”?傳統控制理論難以解決的復雜系統的控制問題:不確定性的模型;高度非線性;復雜的任務要求。但一些復雜的生產過程難以實現的目標控制,可以通過熟練的操作獲得滿意的控制效果。智能控制原理的目標:如何有效地將熟練的操作工、技術人員、專家的經驗知識和控制理論結合起來去解決系統的控制問題。(采用人的智能)人工智能(ArtificialIntelligence):研究如何應用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術智能控制理論與汽車控制智能控制的基本概念什么是“智能”,什么是“智能控制”?人工智4產生的背景經典控制理論現代控制理論智能控制理論對由微分方程和差分方程描述的動力學系統進行控制研究的是單變量常系數線性系統只適用于單輸入單輸出控制系統(SISO)控制對象由單輸入單輸出系統轉變為多輸人多輸出系統;系統信息的獲得由借助傳感器轉變為借助狀態模型;研究方法由積分變換轉向矩陣理論、幾何方法,由頻率方法轉向狀態空間的研究;由機理建模向統計建模轉變,開始采用參數估計和系統辨識理論適用大型、復雜、高維、非線性和不確定性嚴重的對象不依賴對象模型,適用于未知或不確定性嚴重的對象具有人類智能的特征能夠表達定性的知識或具有自學習能力8.2智能控制的產生和發展智能控制理論與汽車控制產生的背景經典控制理論現代控制理論智能控制理論對由微分方程和5智能控制理論與汽車控制智能控制理論與汽車控制6智能控制的兩個發展方向

模擬人類的專家控制經驗來進行控制智能控制模擬人類的學習能力來進行控制8.2智能控制的產生和發展智能控制理論與汽車控制智能控制的兩個發展方向模擬人類的專家控制經驗來進行控制智能7智能控制的三個發展階段

現在發展期形成期萌芽期1960197019808.2智能控制的產生和發展智能控制理論與汽車控制智能控制的三個發展階段現在發展期形成期萌芽期196019781)萌芽期(1960-1970)1960年代初,F.W.Smiths首先采用性能模式識別器來學習最優控制方法試圖用模式識別技術來解決復雜系統的控制問題1965年,加利福尼亞大學的扎德(L.A.Zadeh)教授提出了模糊集合理論1965年,美國的Feigenbaum著手研制世界上第一個專家系統1965年,普渡大學傅京孫教授將人工智能中的直覺推理方法用于學習控制系統。1967年,Leondes等人首先正式使用“智能控制”一詞,并把記憶、目標分解等一些簡單的人工智能技術用于學習控制系統,提高了系統處理不確定性問題的能力。這標志著智能控制的思想已經萌芽。8.2智能控制的產生和發展模式識別(PatternRecognition):通過計算機用數學技術方法來研究模式(環境與客體)的自動處理和判讀,如視聽覺信息智能控制理論與汽車控制1)萌芽期(1960-1970)1960年代初,F.W.Sm92)形成期(1970-1980)1970年代初,傅京孫等人從控制論的角度進一步總結了人工智能技術與自適應、自組織、自學習控制的關系,正式提出智能控制是人工智能技術與控制理論的交叉(二元結構),并在核反應堆、城市交通的控制中成功地應用了智能控制系統。1970年代中期,智能控制在模糊控制的應用上取得了重要的進展。1974年英國倫敦大學瑪麗皇后分校的E.H.Mamdani教授把模糊理論用于控制領域,把扎德教授提出的IF~THEN~型模糊規則用于模糊推理,再把這種推理用于蒸汽機的自動運轉中.通過實驗取得良好的結果。1977年,薩里迪斯(Saridis)提出了智能控制的三元結構定義,即把智能控制看作為人工智能、自動控制和運籌學的交叉。1970年代后期起,把規則型模糊推理用于控制領域的研究頗為盛行。1979年,Mandani又成功研制出自組織模糊控制器,使得模糊控制器具有了較高的智能。智能控制理論與汽車控制2)形成期(1970-1980)1970年代初,傅京孫等人從103)發展期(1980-)1982年,Fox等人完成了一個稱為ISIS的加工車間調度的專家系統1982年,Hopfield引用能量函數的概念,使神經網絡的平衡穩定狀態有了明確的判據方法,并利用模擬電路的基本元件構作了人工神經網絡的硬件模型,為實現硬件奠定了基礎,使神經網絡的研究取得突破性進展1985年,IEEE在紐約召開了第一屆全球智能控制學術討論會,標志著智能控制作為一個學科分支正式被學術界接受。1986年,Rumelhart提出多層網絡的“遞推”(或稱“反傳”)學習算法,簡稱BP算法,從實踐上證實了人工神經網絡具有很強的運算能力,BP算法是最為引人注目,應用最廣的神經網絡算法之一1987年在費城舉行的國際智能控制會議上,提出了智能控制是自動控制,人工智能、運疇學相結合或自動控制、人工智能、運疇學和信息論相結合的說法。此后,每年舉行一次全球智能控制研討會,形成了智能控制的研究熱潮。智能控制理論與汽車控制3)發展期(1980-)1982年,Fox等人完成了一個118.3智能控制的定義和特點智能控制的定義IEEE定義:智能控制必須具有模擬人類學習和自適應的能力。一般來說,一個智能控制系統要具有對環境的敏感,進行決策和控制的功能,根據其性能要求的不同.可以有各種人工智能的水平。分析、組織數據并將數據變換為機器理解的結構化信息的能力;在復雜環境中選取優化行為,使系統能在不確定情況下繼續工作的能力。具有辯識對象和事件、在客觀世界模型中獲取和表達知識、進行思考和計劃未來行動的能力。具有感知環境、作出決策和控制的能力。高級較高簡單智能控制理論與汽車控制8.3智能控制的定義和特點智能控制的定義一般來說,一個智能128.3智能控制的定義和特點智能控制的特點應能為復雜系統(如非線性、快時變、多變量、強耦合、不確定性等)進行有效的全局控制,并具有較強的容錯能力;是定性決策和定量控制相結合的多模態組合控制;其基本目的是從系統的功能和整體優化的角度來分析和綜合系統,以實現預定的目標,并應具有自組織能力。是同時具有以知識表示的非數學廣義模型和以數學表示的數學模型的混合控制過程,系統在信息處理上,既有數學運算,又有邏輯和知識推理。智能控制理論與汽車控制8.3智能控制的定義和特點智能控制的特點智能控制理論與汽車138.4智能控制的主要形式智能控制BECDA分級遞階智能控制模糊控制神經網絡控制仿人智能控制專家控制F各種方法的綜合集成智能控制理論與汽車控制8.4智能控制的主要形式智能控制BECDA分級遞階模糊控制148.4智能控制的主要形式以模糊系統理論為基礎的模糊控制

人類最初對事物的認識來看,都是定性的、模糊的和非精確的,因而將模糊信息引入智能控制具有現實的意義。模糊邏輯在控制領域的應用稱為模糊控制。它的基本思想是把人類專家對特定的被控對象或過程的控制策略總結成一系列以“IF(條件)THEN(作用)”形式表示的控制規則,通過模糊推理得到控制作用集,作用于被控對象或過程。智能控制理論與汽車控制8.4智能控制的主要形式以模糊系統理論為基礎的模糊控制人類158.4智能控制的主要形式基于腦模型的神經網絡控制人工神經網絡采用仿生學的觀點與方法來研究人腦和智能系統中的高級信息處理。智能控制理論與汽車控制8.4智能控制的主要形式基于腦模型的神經網絡控制人工168.4智能控制的主要形式基于知識工程的專家控制系統專家控制可定義為:具有模糊專家智能的功能,采用專家系統技術與控制理論相結合的方法設計控制系統。專家系統:是一種模擬人類專家解決領域問題的計算機程序系統智能控制理論與汽車控制8.4智能控制的主要形式基于知識工程的專家控制系統專家控制178.4智能控制的主要形式基于規則的仿人智能控制仿人智能控制的核心思想是在控制過程中,利用計算機模擬人的控制行為功能,最大限度地識別和利用控制系統動態過程提供的特征信息,進行啟發和直覺推理,從而實現對缺乏精確模型的對象迸行有效的控制。其基本原理是模仿人的啟發式直覺推理邏輯,即通過特征辯識判斷系統當前所處的特怔狀態,確定控制的策略,進行多模態控制。智能控制理論與汽車控制8.4智能控制的主要形式基于規則的仿人智能控制仿人智能控制188.4智能控制的主要形式組織級起主導作用,涉及知識的表示與處理,主要應用人工智能;協調級在組織級和執行級間起連接作用,涉及決策方式及其表示,采用人工智能及運籌學實現控制;執行級是底層,具有很高的控制精度,采用常規自動控制。組織級協調級執行級精度智能基于信息論的分級遞階智能控制

三級分級遞階智能控制系統是由G.N.Saridis于1977年提出的。該系統由組織級、協調級和執行級組成,遵循“精度遞增伴隨智能遞減”的原則。智能控制理論與汽車控制8.4智能控制的主要形式組織級起主導作用,涉及知識的表示與19遞階控制及汽車應用組織級協調級執行級智能控制理論與汽車控制遞階控制及汽車應用組織級協調級執行級智能控制理論與汽車控制208.4智能控制的主要形式各種方法的綜合集成模糊神經網絡控制模糊專家控制模糊PID控制神經網絡魯棒控制神經網絡自適應控制……智能控制理論與汽車控制8.4智能控制的主要形式各種方法的綜合集成模糊神經網絡控制21智能控制的現狀和發展趨勢智能控制的基礎理論和方法研究;智能控制系統結構研究;知識系統和專家控制的研究;模糊控制系統的研究;神經網絡控制系統的研究;基于進化理論的學習控制研究;模糊神經網絡控制的研究;智能控制與其它控制方法結合的研究目前的主要研究方向和內容智能控制理論與汽車控制智能控制的現狀和發展趨勢智能控制的基礎理論和方法研究;目前的221、什么叫模糊控制?所謂模糊控制,就是對難以用已有規律描述的復雜系統,采用自然語言(如大、中、小)加以敘述,借助定性的、不精確的及模糊的條件語句來表達,模糊控制是一種基于語言的一種智能控制

8.5模糊控制智能控制理論與汽車控制1、什么叫模糊控制?8.5模糊控制智能控制理論與汽車控制232、為什么采用模糊控制?

傳統的自動控制控制器的綜合設計都要建立在被控對象準確的數學模型(即傳遞函數模型或狀態空間模型)的基礎上,但是在實際中,很多系統的影響因素很多,油氣混合過程、缸內燃燒過程等),很難找出精確的數學模型。這種情況下,模糊控制的誕生就顯得意義重大。因為模糊控制不用建立數學模型不需要預先知道過程精確的數學模型。要研制智能化的汽車,就離不開模糊控制技術如汽車空調:人體舒適度的模糊性和空調復雜系統

智能控制理論與汽車控制2、為什么采用模糊控制?智能控制理論與汽車控制243、工作原理把由各種傳感器測出的精確量轉換成為適于模糊運算的模糊量,然后將這些量在模糊控制器中加以運算,最后再將運算結果中的模糊量轉換為精確量,以便對各執行器進行具體的操作控制。在模糊控制中,存在著一個模糊量和精確量之間相互轉化的問題智能控制理論與汽車控制3、工作原理把由各種傳感器測出的精確量轉換成為適于模糊運算的25

模糊控制原理圖s:系統的設定值。x1,x2:模糊控制的輸入(精確量)。X1,X2:模糊量化處理后的模糊量。U:經過模糊控制規則和近似推理后得出的模糊控制量。u:經模糊判決后得到的控制量(精確量)。y:對象的輸出。智能控制理論與汽車控制模糊控制原理圖s:系統的設定26也可以表示成

輸入量模糊化建立模糊規則進行模糊推理輸出量反模糊智能控制理論與汽車控制也可以表示成輸入量模糊化智能控制理論與汽車控27

1)普通集合的基本概念論域被討論的對象的全體稱作論域。論域常用大寫字母U、X、Y、Z等來表示。元素論域中的每個對象稱為元素。元素常用小寫字母a、b、x、y等來表示。集合給定一個論域,論域中具有某種相同屬性的元素的全體稱為集合。集合常用大寫字母A、B、C等來表示,集合的元素可用列舉法(枚舉法)和描述法表示。列舉法:將集合的元素一一列出,如:A={a1,a2,a3,…an}。描述法:通過對元素的定義來描述集合。如:A={x│x≥0andx/2=自然數}4、模糊控制的數學基礎——模糊數學智能控制理論與汽車控制1)普通集合的基本概念論域被討論的對象的全體稱作論域。論28

2)模糊集合和隸屬度

在普通集合中,論域中的元素(如a)與集合(如A)之間的關系是屬于(a∈A),或者不屬于(aA),它所描述的是非此即彼的清晰概念。但在現實生活中并不是所有的事物都能用清晰的概念來描述,如:風的強弱人的胖瘦年齡大小個子高低

在模糊數學中,稱沒有明確邊界(沒有清晰外延)的集合為模糊集合。常用大寫字母下加波浪線的形式來表示,元素屬于模糊集合的程度用隸屬度或模糊度來表示。

用于計算隸屬度的函數稱為隸屬函數。智能控制理論與汽車控制2)模糊集合和隸屬度在普通集合中,論域中的元素29隸屬度即論域元素屬于模糊集合的程度。用來表示。隸屬度的值為[0,1]閉區間上的一個數,其值越大,表示該元素屬于模糊集合的程度越高,反之則越低。計算隸屬度的函數稱為隸屬函數。用表示。

隸屬度和隸屬函數的表示形式看起來很相似,但是它們的意義是完全不一樣的。指論域中特定元素xi屬于A的隸屬度,而中的x是一個變量,可表示論域中的任一元素。智能控制理論與汽車控制隸屬度即論域元素屬于模糊集合的程度。用來表30(1)向量表示法(2)扎德表示法當論域U由有限多個元素組成時,模糊集合可用向量表示法或法扎德表示法表示。設3)模糊集合的表示例:設論域U={鋼筆,衣服,臺燈,紙},他們屬于學習用品(集合)的隸屬度分別為:1,0,0.6,0.8,則模糊集合學習用品可分別用向量表示法和扎德表示法表示如下:智能控制理論與汽車控制(1)向量表示法(2)扎德表示法當論域U由有限多個元素組31如扎德給出的計算老年人模糊集合的隸屬函數為:其論域為[0,200]的連續區間,論域上任一元素的隸屬度,可通過隸屬函數求得。當論域U為連續區域時,模糊集合可用隸屬函數來表示當論域U由無限個元素組成時,可用扎德表示法表示上式表示模糊集合由論域U上無限多個元素與其相應的隸屬度關系組成。智能控制理論與汽車控制如扎德給出的計算老年人模糊集合的隸屬函數為:其論域為[0,2324)模糊集合的并、交、補運算補集:將集合的每一個元素的隸屬度取反。設、為論域U上的兩個模糊集合。則與的并集()、交集()、補集()也是論域上的模糊集合。

并集:將對應的論域元素的隸屬度兩兩取大。交集:將對應的論域元素的隸屬度兩兩取小。智能控制理論與汽車控制4)模糊集合的并、交、補運算補集:將集合的每一個元素的隸335)

模糊關系與模糊推理

關系是指對兩個普通集合的直積施加某種條件限制后得到的序偶集合。常用R表示。例:A=(1,3,5),B=(2,4,6)則直積集合為:A×B={(1,2)(1,4)(1,6)(3,2)(3,4)(3,6)(5,2)(5,4)(5,6)}對其施加a>b的條件限制,則滿足條件的集合為:A×Ba>b={(3,2)(5,2)(5,4)}對A×B施加a>b的條件限制后得到的新的集合定義為關系,記做R。則:Ra>b={(3,2)(5,2)(5,4)}。智能控制理論與汽車控制5)模糊關系與模糊推理關系是指對兩個普通集合的直積34Ra>b=A1

0003

1005

110

246B關系R可以用矩陣形式來表示。一般形式為:則對上例有:智能控制理論與汽車控制Ra>b=A100031005135模糊關系指對普通集合的直積施加某種模糊條件限制后得到的模糊集合。記作R表示。模糊關系可用扎德表示法、隸屬函數或矩陣形式來表示。當論域元素有限時,模糊關系R可用扎德表示法表示和模糊關系矩陣來表示。模糊關系例:設A和B為兩個不同論域上的普通集合,A=(123),B=(12345),對A×B施加a?b的模糊條件限制后得到一個模糊關系為:或智能控制理論與汽車控制模糊關系指對普通集合的直積施加某種模糊條件限制后得到的模糊集36

例:設A與B均為實數集合,A到B的一個模糊關系R的隸屬函數為它表示的是a?

b的模糊關系。當論域為連續區間時,模糊關系R可用隸屬函數來表示。智能控制理論與汽車控制例:設A與B均為實數集合,A到B的一個模糊關系R的隸屬函數376)并、交、補、合成運算設、為同一論域U上的兩個模糊關系矩陣,,。。則其并、交、補運算分別定義為:,并運算:交運算:補運算:設模糊關系,,則對的合成定義為:為合成符號模糊關系矩陣的合成與普通矩陣的乘法運算過程一樣,運算符號不同。普通矩陣乘法運算:智能控制理論與汽車控制6)并、交、補、合成運算設、為同一論域U上的兩個38模糊集合的直積三個模糊集合的直集定義為:L運算表示將括號內的矩陣按行寫成mn維列向量的形式設、分別為不同論域上的模糊集合,則對的直積定義為:智能控制理論與汽車控制模糊集合的直積三個模糊集合的直集定義為:L運算表示將括號內的397)模糊推理在程序設計中,經常用到的三種條件語句if條件then語句if條件then語句1else語句2if條件1and條件2then語句三種普通條件語句模糊條件語句簡記形式Zadeh推理結構智能控制理論與汽車控制7)模糊推理在程序設計中,經常用到的三種條件語句if條件405、模糊控制系統舉例

以水位的模糊控制為例。設有一個水箱,通過調節閥可向內注水和向外抽水。設計一個模糊控制器,通過調節閥門將水位穩定在固定點附近。按照日常的操作經驗,可以得到基本的控制規則:“若水位高于O點,則向外排水,差值越大,排水越快”;“若水位低于O點,則向內注水,差值越大,注水越快”。根據上述經驗,按下列步驟設計模糊控制器:智能控制理論與汽車控制5、模糊控制系統舉例以水位的模糊控制為例。設41圖

水箱液位控制

智能控制理論與汽車控制圖水箱液位控制智能控制理論與汽車控制421)

確定觀測量和控制量定義理想液位O點的水位為h0,實際測得的水位高度為h,選擇液位差將當前水位對于O點的偏差e作為觀測量,2)

輸入量和輸出量的模糊化將偏差e分為五級(集合):負大(NB),負小(NS),零(O),正小(PS),正大(PB)。智能控制理論與汽車控制1)確定觀測量和控制量2)輸入量和輸出量的模糊化智能控制43根據偏差e的變化范圍分為七個等級:-3,-2,-1,0,+1,+2,+3(論域)。得到水位變化模糊表。水位變化劃分表智能控制理論與汽車控制根據偏差e的變化范圍分為七個等級:-3,-2,-1,0,+144

控制量u為調節閥門開度的變化。將其分為五級:負大(NB),負小(NS),零(O),正小(PS),正大(PB)。并根據u的變化范圍分為九個等級:-4,-3,-2,-1,0,+1,+2,+3,+4。得到控制量模糊劃分表。智能控制理論與汽車控制控制量u為調節閥門開度的變化。將其分為五級:負大(N45

控制量變化劃分表智能控制理論與汽車控制控制量變化劃分表智能控制理論與汽車控制463)

模糊規則的描述根據日常的經驗,設計以下模糊規則:(1)“若e負大,則u正大”(2)“若e負小,則u正小”(3)“若e為0,則u為0”(4)“若e正小,則u負小”(5)“若e正大,則u負大”智能控制理論與汽車控制3)模糊規則的描述智能控制理論與汽車控制47

上述規則采用“IFATHENB”形式來描述:(1)ife=NBthenu=NB(2)ife=NSthenu=NS(3)ife=0thenu=0(4)ife=PSthenu=PS(5)ife=PBthenu=PB

根據上述經驗規則,可得模糊控制表。智能控制理論與汽車控制上述規則采用“IFATHENB”形式來描述:48

模糊控制規則表4)

求模糊關系模糊控制規則是一個多條語句,它可以表示為U×V上的模糊子集,即模糊關系R:其中規則內的模糊集運算取交集,規則間的模糊集運算取并集。智能控制理論與汽車控制模糊控制規則表4)求模糊關系智能控制理論與汽車控制49智能控制理論與汽車控制智能控制理論與汽車控制50智能控制理論與汽車控制智能控制理論與汽車控制51由以上五個模糊矩陣求并集(即隸屬函數最大值),得:智能控制理論與汽車控制由以上五個模糊矩陣求并集(即隸屬函數最大值),得:智能控制理525)

模糊決策模糊控制器的輸出為誤差向量和模糊關系的合成:當誤差e為NB時,控制器輸出為智能控制理論與汽車控制5)模糊決策智能控制理論與汽車控制53智能控制理論與汽車控制智能控制理論與汽車控制546)

控制量的反模糊化由模糊決策可知,當誤差為負大時,實際液位遠高于理想液位,e=NB,控制器的輸出為一模糊向量,可表示為:如果按照“隸屬度最大原則”進行反模糊化,則選擇控制量為,即閥門的開度應關大一些,減少進水量。智能控制理論與汽車控制6)控制量的反模糊化智能控制理論與汽車控制55

重心法為了獲得準確的控制量,就要求模糊方法能夠很好的表達輸出隸屬度函數的計算結果。重心法是取隸屬度函數曲線與橫坐標圍成面積的重心為模糊推理的最終輸出值,即如果按照“重心法”進行反模糊化,則選擇控制量為-2.8,即具有更平滑的輸出推理控制,可反映輸入信號的微小變化。智能控制理論與汽車控制重心法智能控制理論與汽車控制56一、

模糊控制與汽車控制1、ABS防抱死系統工況的多變及輪胎的非線性2、汽車巡航系統外界負荷的擾動、汽車質量和傳動系效率的不確定性、被控對象的強非線性3、汽車空調人體舒適感的模糊性和空調復雜結構4、半主動懸架系統參數不穩定性5、發動機8.6智能控制和汽車控制智能控制理論與汽車控制一、模糊控制與汽車控制1、ABS防抱死系統工況的多變及輪胎57二、模糊控制在汽車空調上的應用對汽車空調系統的要求:★技術性能和控制性能優良,滿足人體舒適性的要求;★節能自動控制的應用是達到這兩方面要求的一個重要途徑。經典控制理論:建立數學模型現代控制理論:狀態方程

空調器為典型的傳質換熱系統,結構和內部物理過程復雜,難以建立精確的數學模型。汽車空調由于工作條件多變,用傳統的控制方法如:PID控制,難以獲得較好的控制效果。對于環境干擾,希望尋求魯棒性好,能夠抑制非線性因素對控制器的影響智能控制理論與汽車控制二、模糊控制在汽車空調上的應用對汽車空調系統的要求:智能控制58建立隸屬函數:各參數對相應子集的隸屬函數分別由不同的函數族決定。參數的相應子集指該參數被人為地劃分成的等級所構成的一組模糊集合。相應子集的多少,由控制精度決定。例如,參數“溫差”的相應子集可以是“正大,正小,負小,負大”,也可以是“正大,正中,正小,負小,負中,負大”,后者比前者模糊子集多,因而控制精度更高(在其它條件相同的情況下)。溫度偏差x的相應子集為:

正大:u(ⅹ)=1-1/(1+0.5X2)(X>0)

正中:u(ⅹ)=1/(1+(x-2)2)(X>0)

正小:u(ⅹ)=1/(1+(x-1)2)(X>0)

正很小:u(ⅹ)=1/(1+0.5X2)(X>0)

負很小:u(ⅹ)=1/(1+0.5X2)(X<0)

負小:u(ⅹ)=1/(1+(x+1)2)(X<0)

負中:u(ⅹ)=1/(1+(x+2)2)(X<0)

負大:u(ⅹ)=1-1/(1+0.5X2)(X<0)智能控制理論與汽車控制建立隸屬函數:智能控制理論與汽車控制59溫度偏差E的隸屬函數溫度變化率Eu的隸屬函數控制輸出量U的隸屬函數智能控制理論與汽車控制溫度偏差E的隸屬函數溫度變化率Eu的隸屬函數控制輸出量U的隸60★汽車空調模糊控制系統的控制執行器壓縮機、蒸發器風機、電子膨脹閥★控制目標:

壓縮機能量調節機構控制其排量;

蒸發器風機控制車內的送風量;

電子膨脹閥控制壓縮機吸入氣體的過熱度

智能控制理論與汽車控制★汽車空調模糊控制系統的控制執行器壓縮機、蒸發器風機、電子膨61

汽車空調模糊控制框圖智能控制理論與汽車控制汽車空調模糊控制框圖智能控制理論與汽車控62模糊控制規則:(根據人工經驗設定)

根據溫差和溫差變化率設定等級,推導壓縮機排量、膨脹閥開度和風機轉速的等級。

(1)如果溫差“正大”,溫差變化率“負很小”,認為機器制冷力嚴重不足。運行狀態設置為:壓縮機排量為“最大”,膨脹閥開度為“最大”,風機轉速為“最大”。(2)如果溫差“正中”,溫差變化率“正大”,認為機器制冷力不足,運行狀態設置

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