上海交通大学：《模糊逻辑控制及其应用》课程教学资源（PPT课件讲稿）模糊逻辑控制工作原理、模糊逻辑控制器（FLC）、模糊逻辑控制系统设计

2004-2005学年第1学期 模糊逕辑控制及其应用 (选修) 上海交通大 谢康林

2021/2/19 1 模糊逻辑控制及其应用 （选 修） 上海交通大学 谢康林 2004-2005学年第1学期

模糊逻辑控制工作原理 第 第三章 模糊逻辑控制工作原理 章

2 第 三 章 模 糊 逻 辑 控 制 工 作 原 理 第三章 模糊逻辑控制工作原理

模糊逻辑控制工作原理 第三章 第 模糊逻辑控制工作原理 3-1传统控制方法与模糊逻辑控制方法 章32模糊逻辑控制的工作原理

3 第 三 章 模 糊 逻 辑 控 制 工 作 原 理 第三章 模糊逻辑控制工作原理 3-1 传统控制方法与模糊逻辑控制方法 3-2 模糊逻辑控制的工作原理

3-1传统控制方法与模糊逻辑控制方法 传统控制方法 传统控制方法 传统控制系统的结构与设计方法 传统控制方法的基本结构可分为 开环控制系統 闭环控制系统 它们以被控对象的状态变量是否引入 负反馈到控制器来予以区分

4 传 统 控 制 方 法 3-1 传统控制方法与模糊逻辑控制方法 一．传统控制方法 1．传统控制系统的结构与设计方 法 传统控制方法的基本结构可分为： 开环控制系统 闭环控制系统 它们以被控对象的状态变量是否引入 负反馈到控制器来予以区分

(1)开环控制系统 仅采集被控对象的状态信息 人(操作者)作为控制器与被控对象 开 的中间环节。 人→控制器 环控制系统 →被控对象 →数据采集系统 显示打印(输出结果 开环控制系统简单 适用于控制对象变化缓慢,或不能建 立系统数学模型的,控制精度要求不高的 场

5 开 环 控 制 系 统 （1） 开环控制系统 仅采集被控对象的状态信息。 人（操作者）作为控制器与被控对象 的中间环节。 人 → 控制器 → 被控对象 →数据采集系统 → 显示打印（输出结果） 开环控制系统简单。 适用于控制对象变化缓慢，或不能建 立系统数学模型的，控制精度要求不高的 场合

(2)闭环控制系统 它是一个负反馈系统 从被控对象检测出状态变量值,并 闭环控制系统 以此检测值与目标期望值(给定值) 进行比较,以偏差值作为控制器的输 入量,由控制器按某种数学模型进行 运算后的结果,作为控制量

6 闭 环 控 制 系 统 （2）闭环控制系统 它是一个负反馈系统。 从被控对象检测出状态变量值，并 以此检测值与目标期望值（给定值） 进行比较，以偏差值作为控制器的输 入量，由控制器按某种数学模型进行 运算后的结果，作为控制量

偏 给比差 定發信 环定贺/号 输出信号 控制系 控制器 显示打印 统反 控制量 馈量 被控对象

7 闭环控制系统 显示打印 被控对象 控制器 反馈量 给定值 偏差信号e 控制量 比较器 + - 输出信号u

计计算机闭环控制系统 如果用计算机作为比较器和控制器, 算机闭环控制系统 则构成计算机闭环控制系统。 控制器输出与偏差信号之间的函数 关系称为调节规律。 常见的调节规律是比例积分微分 (PID)调节( Proportional Integral and Differential

8 计 算 机 闭 环 控 制 系 统 计算机闭环控制系统 如果用计算机作为比较器和控制器， 则构成计算机闭环控制系统。 控制器输出与偏差信号之间的函数 关系称为调节规律。 常见的调节规律是比例积分微分 (PID)调节（Proportional Integral and Differential）

2.传统控制方法的局限性 若用计算机实现传统控制方法: 传统控制方法的局限 A.首先要设定控制目标值。 B.根据被控对象的特性变化和环 境变化,通过负反馈原理,不断进行 调节,以跟踪所设定的目标值。 C.设计一个满足控制目标的控制 器,必须要有数学模型。 性因素的时变系统有很大困难 实际上,对复杂的非线性系统和多

9 传 统 控 制 方 法 的 局 限 性 2．传统控制方法的局限性 若用计算机实现传统控制方法： A. 首先要设定控制目标值。 B. 根据被控对象的特性变化和环 境变化，通过负反馈原理，不断进行 调节，以跟踪所设定的目标值。 C. 设计一个满足控制目标的控制 器，必须要有数学模型。 实际上，对复杂的非线性系统和多 因素的时变系统有很大困难

模糊逻辑控制方法及其限制 1.模糊逻辑控制方法 把模糊数学理论应用于自动控制领域 从而产生的控制方法称为模糊控制方法。 模糊逻辑控制方法 传统控制侬赖于被控系统的 数学模 模糊逻辑控制依赖于被控系统的 物理特性 物理特性的提取要依靠人的直觉和经验。 人的经验是一系列含有语言变量值的条件 和规则; 模糊集合理论能十分恰当地表达模糊性的 语言变量和条件语句

10 模 糊 逻 辑 控 制 方 法 二．模糊逻辑控制方法及其限制 1. 模糊逻辑控制方法 把模糊数学理论应用于自动控制领域， 从而产生的控制方法称为模糊控制方法。 传统控制依赖于被控系统的 数学模型 模糊逻辑控制依赖于被控系统的 物理特性 物理特性的提取要依靠人的直觉和经验。 人的经验是一系列含有语言变量值的条件 和规则； 模糊集合理论能十分恰当地表达模糊性的 语言变量和条件语句