模糊控制論的進一步研究

　　幼教網(wǎng)整理了關(guān)于幼兒軍事科學《模糊控制論的進一步研究》，希望對幼兒學習有所幫助，僅供參考。

　　無論是采用經(jīng)典控制理論還是現(xiàn)代控制理論設計一個控制系統(tǒng)，設計者必須事先知道受控對象的準確描述(數(shù)學模型)，然后根據(jù)所建立的數(shù)學模型以及預定的性能指標，選擇恰當?shù)目刂埔?guī)律，進行控制系統(tǒng)設計和調(diào)制。然而，在許多情況下，由于受控對象過于復雜，很難用一般的物理、化學等已有的規(guī)律來描述；些情況，則是沒有適當?shù)臏y量手段，或者測量儀器無法進入需要測量的區(qū)域，以致無法建立受控對象的精確模型。

　　與此相反，對于某些難以采取自動控制的生產(chǎn)過程，有經(jīng)驗的操作人員采用手動控制，卻能收到令人滿意的效果。在許多類似的事實面前，人們又重新探討人的控制行為的內(nèi)在特征。模糊數(shù)學的創(chuàng)始人，著名的控制論專家扎德(L.A.Zadeh)教授曾舉過一個停車問題的例子，頗具啟發(fā)性。

　　問題的提法是要將一輛車停在擁擠的停車場上兩輛車之間的一個預留空隙中。這個問題要用嚴格的控制理論方法來解決是非常困難的，即使用一大型計算機也難以勝任。從實用角度看，它沒有精確的解法。但對于一個熟練的汽車司機來說，這只不過是最起碼的看家本領(lǐng)。他只要大致觀察估計一下位置和距離，執(zhí)行一些看似不很精確的操作就能把車準確的停在預定位置上。在這里，精確控制不但不可行，而且也無多大必要。相反，人可以根據(jù)觀察，利用一些帶有模糊性質(zhì)的概念(如“向右偏一點’、“再往后倒一點”等術(shù)語)，而達到準確停車的目的。這就是模糊控制的基本思想。

　　在現(xiàn)實生活中，雖然有很多事情是清晰而精確的，但大量的事情恰恰是模糊的。如明天的天氣會怎么樣啊，近來身體可好哇，他看上去很年輕呀，等等，這些都是很模糊的概念。

　　表達這類模糊信息最有效的工具是模糊數(shù)學，它是1956年由英國學者扎德創(chuàng)立的。

　　將模糊數(shù)學的思想方法引入自動控制領(lǐng)域，則形成了所謂的“模糊控制”。模糊控制本質(zhì)上是屬于計算機數(shù)字控制的一種形式，模糊控制系統(tǒng)的組成也與一般的數(shù)字控制系統(tǒng)類似。

　　模糊控制器的控制規(guī)則是基于手動控制策略。手動控制的作用雖然與自動控制系統(tǒng)中控制器的作用基本相同，但手動控制策略是人們通過學習、試驗以及長期經(jīng)驗積累而逐漸形成的，而控制器的控制決策是基于某種控制算法(如最優(yōu)控制算法，自適應控制算法、分解與協(xié)調(diào)算法等)。因此，設計模糊控制的關(guān)鍵在于用計算機可以理解的“語言”歸納手動控制策略。

　　模糊控制主要應用于工業(yè)生產(chǎn)過程控制，已有不少成功的例子，其結(jié)果也很有吸引力。早在1973年，扎德就給出了模糊邏輯控制器的定義和定理。世界上第一個模糊控制器是在1974年由英國的曼姆達尼(E.H.Mamdani)研制出來的，并成功地用于傳統(tǒng)控制方式難以奏效的鍋爐和蒸汽發(fā)動機的控制，獲得了滿意的控制效果。這一開拓性工作，標志著模糊控制論的誕生。

　　模糊控制的另一個十分有趣的研究領(lǐng)域是機器人的模糊控制。由于模糊控制作用具有模擬人腦思維和控制的特點，而智能機器人正需要具備這種功能，因此在機器人中采用模糊控制是很合適的。

　　如上所述，近年來國內(nèi)外學者在模糊控制的理論和應用方面做了許多工作，但是也應該看到還有不少問題有待于進一步研究解決。不過，有一點可以肯定，隨著科學技術(shù)進一步發(fā)展，模糊控制這枝控制領(lǐng)域中的奇葩，必將更加光彩照人。

 

　　相關(guān)推薦：

小升初試題、期中期末題、小學奧數(shù)題

盡在奧數(shù)網(wǎng)公眾號

　　 歡迎使用手機、平板等移動設備訪問幼教網(wǎng)，幼兒教育我們一路陪伴同行！>>點擊查看