智能控制技术课后答案全攻略

12-2:(1)””=2w(a)=2)(arµ“”w(a)=)][≤≤+≤≤−−20025(1250012525aaa(2)“”V=OYv(a)=≤≤+−≤+−−−−−2009.51])(1[19.5125])(1[1125501`2525aaaa2-3:(1)ze(e)ps(e)=300−+200−+100−+03.0+104.0+200+300(2)ze(e)ps(e)=300−+400−+104.0−+01+100.1+203.0+3002-4:(1)PoQ=∧∨∧∧∨∧)1.07.0()5.02.0()1.09.0()5.06.0(∧∨∧∧∨∧)4.07.0()7.02.0()4.09.0()7.06.0(=2.05.04.06.0PoQoR=4.06.04.06.0(2)PQ=2.06.07.09.0PQoS=6.06.05.05.0(3)(PoQ)(QoS)=(PQ)oS=6.06.05.05.02-5:R=A×BR=A×B=01.04.08.00.101.04.08.08.001.04.05.05.001.02.02.02.000000A=[1.00.610.60.1]B=AoR=[6.00.60.40.10]2-6:B==1008.0V+2064.0V+3216.0V+4512.0V+51VB==B=1992.0V+2936.0V+3784.0V+4488.0V+50V2R=(A×B)(A×B)A×B=2.02.02.02.02.04.04.04.04.02.06.06.06.04.02.08.08.06.04.02.018.06.04.02.0A×B=0488.0784.08.08.00488.06.06.06.004.04.04.04.002.02.02.02.000000R=(A×B)(A×B)=2.0488.0784.08.08.04.0488.06.06.06.06.06.06.04.04.08.08.06.02.02.018.06.04.02.0A1==11U+2512.0U+3216.0U+4064.0U+5008.0UA2==10U+22.0U+34.0U+46.0U+58.0UB1=[216.00.40.60.8]1B2=[8.00.80.7840.488]4.02-7(0.3∧x1)∨0.2∧x2∨0∧x3=0.2(1)(0.5∧x1)∨0∧x2∨0.6∧x3=0.4(2)(0.2∧x1)∨0.4∧x2∨0.1∧x3=0.2(3)1:[x1]=0.2[x2]=[0.2,1][x3]=Φ(x1)=[0,0.2](x2)=[0,1](x3)=[0,1]2:[x1]=0.4[x2]=Φ[x3]=0.4(x1)=[0,0.4](x2)=[0,1](x3)=[0,0.4]3:[x1]=[0.2,1][x2]=0.2[x3]=Φ3(x1)=[0,1](x2)=[0,0.2](x3)=[0,1]R1=(0.2,[0,1],[0,1])U([0,0.2],[0.2,1],[0,1])U([0,0.2],[0,1],Φ)R2=(0.4,[0,1],[0,0.4])U([0,0.4],Φ,[0,0.4])U([0,0.4],[0,1],0.4)R3=([0.2,1],[0,0.2],[0,1])U([0,1],0.2,[0,1])R=R1UR2UR32-8:D=A×B=1.01.011.05.01.01.06.05.0R=DT×C=1.01.01.06.011.05.05.01.0×[4.0]1=1.01.01.04.04.01.04.04.01.01.01.01.06.011.05.05.01.0D=A×B=1.01.05.01.05.01.01.05.01C=[1.00.510.10.50.50.10.1]1.0oR=[4.0]5.0C=14.0W+25.0W3-1模糊逻辑控制器由哪几部分组成？各完成什么功能？答：模糊控制系统的主要部件是模糊化过程、知识库（数据库和规则库）、推理决策和精确化计算。1、模糊化过程模糊化过程主要完成：测量输入变量的值，并将数字表示形式的输入量转化为通常用语言值表示的某一限定码的序数。2、知识库知识库包括数据库和规则库。1）、数据库数据库提供必要的定义，包含了语言控制规则论域的离散化、量化和正规化以及输入空间的分区、隶属度函数的定义等。2）、规则库规则库根据控制目的和控制策略给出了一套由语言变量描述的并由专家或自学习产生的控制规则的集合。它包括：过程状态输入变量和控制输出变量的选择，模糊控制系统的建立。3、推理决策逻辑推理决策逻辑是利用知识库的信息模拟人类的推理决策过程，给出适合的控制量。（它是模糊控制的核心）。4、精确化过程在推理得到的模糊集合中取一个能最佳代表这个模糊推理结果可能性的精确值的过程称为精确化过程。{模糊控制器采用数字计算机。它具有三个重要功能：1）把系统的偏差从数字量转化为模糊量（模糊化过程、数据库两块）；2）对模糊量由给定的规则进行模糊推理（规则库、推理决策完成）；3）把推理结果的模糊输出量转化为实际系统能够接受的精确数字量或模拟量（精确化接口）。}3-2模糊逻辑控制器常规设计的步骤怎样？应该注意哪些问题？答：常规设计方法设计步骤如下：1、确定模糊控制器的输入、输出变量2、确定各输入、输出变量的变化范围、量化等级和量化因子3、在各输入和输出语言变量的量化域内定义模糊子集。4、模糊控制规则的确定5、求模糊控制表3-3已知由极大极小推理法得到输出模糊集为：0.30.810.50.112345C=++++−−−−−.试用重心法计算出此推理结果的精确值z。重心法重心法是取模糊隶属度函数的曲线与横坐标围城面积的重心为模糊推理最终输出值。连续：0()()vVvVvvdvvvdvµµ=∫∫离散：101()()mkvkkmvkkvvvvµµ===∑∑采用离散重心法：离散：101()()0.3(1)0.8(2)1(3)0.5(4)0.1(5)0.30.810.50.10.3(1)0.8(2)1(3)0.5(4)0.1(5)2.7=-2.7407mkvkkmvkkvvvvµµ===×−+×−+×−+×−+×−=++++×−+×−+×−+×−+×−=∑∑3-4已知某一加炉炉温控制系统，要求温度保持在600℃恒定。目前此系统采用人工控制方式，并有以下控制经验（1）若炉温低于600℃，则升压；低得越多升压越高。（2）若炉温高于600℃，则降压；高得越多降压越低。（3）若炉温等于600℃，则保持电压不变。设模糊控制器为一维控制器，输入语言变量为误差，输出为控制电压。两个变量的量化等级为七级、取五个语言值。隶属度函数根据确定的原则任意确定。试按常规模糊逻辑控制器的设计方法设计出模糊逻辑控制表。回顾：1）、一维模糊控制器设模糊控制器的输入变量为e，输出控制量为u，则模糊控制规则一般有以下形式：R1:如果e是E1,u是U1;R2:否则如果e是E2,u是U2;...Rn:否则如果e是En,u是Un;其中E1，E2，…En,为模糊控制器输入论域上的模糊子集；U1，U2，…Un为模糊控制器输出论域上的模糊子集；其总的模糊关系：1(,)niiiReUEU==×那么输入语言变量为误差，输出为控制电压。两个变量的量化等级为七级、取五个语言值。量化等级为七级量化等级-3-2-10123五个语言值PB、PS、ZE、NS、NB给定值600℃模糊控制器选用的系统的实际温度T与温度给定值Td的误差deTT=−作为输入语言变量，把控制加热装置的供电电压u选作输出语言变量。温度900℃以上800℃700℃600℃500℃400℃300℃以下误差为E-300℃-200℃-100℃0100℃200℃300℃控制电压U10202530354050量化等级-3-2-10123状态变量相关的隶属度函数PB000000.31PS00000.410.4ZE000.110.100NS0.410.40000NB10.300000误差隶属度函数0.10.30.41.00123-1-2-3PBPSZENSNBe(量化等级)()xµ模糊输出量隶属度函数0.10.30.41.030354050252010PBPSZENSNB()xµu已知：模糊控制器选用的系统的实际温度T与温度给定值Td的误差deTT=−作为输入语言变量，把控制加热装置的供电电压u选作输出语言变量。（1）若炉温低于600℃，则升压；低得越多升压越高。（2）若炉温高于600℃，则降压；高得越多降压越低。（3）若炉温等于600℃，则保持电压不变。分析：（1）若炉温低于600℃，则升压；低得越多升压越高。当6000ddTTTTe≤=≤−=，则升压；低得越多升压越高。（2）若炉温高于600℃，则降压；高得越多降压越低。当6000ddTTTTe≥=≥−=，则降压；高得越多降压越低。（3）若炉温等于600℃，则保持电压不变。当6000ddTTTTe≥=≥−=，则保持电压不变。电压固定在15V.控制规则规则1、如果误差e是NB，则控制U为NB;规则2、如果误差e是NS，则控制U为NS;规则3、如果误差e是ZE，则控制U为ZE;规则4、如果误差e是PS，则控制U为PS;规则5、如果误差e是PB，则控制U为PB;(和P53例题不同，例题的控制量和误差量成正比。例如如果误差小于0，增加控制量，使得误差增加。规则不一样。这儿的控制规则是控制量和误差量成反比。)按照离散重心法：重心法重心法是取模糊隶属度函数的曲线与横坐标围城面积的重心为模糊推理最终输出值。连续：0()()vVvVvvdvvvdvµµ=∫∫模糊控制逻辑表离散：101()()mkvkkmvkkvvvvµµ===∑∑1)(3)eµ从误差隶属度图看到PB,PS规则4、如果误差e是PS，则控制U为PS;误差(3)0.4PSµ=由规则4得到控制：10.4UPS=如果有两个输入变量，就是两维输入，E,DE，那么控制就是用玛达尼，求它们的最小值，见p55z最后三行和P61的由规则一得到：（前面五行）规则5、如果误差e是PB，则控制U为PB;误差(3)1PBµ=由规则5得到控制：21UPB=最后的输出增量为上面两条控制量的合成，120.41UUUPSPB=+=+模糊输出量隶属度函数0.10.30.41.030354050252010PBPSZENSNB()xµu精确化控制输出：00.4500.43515046.66670.40.41v×+×+×==++2)(2)eµ从误差隶属度图看到PB,PS规则4、如果误差e是PS，则控制U为PS;误差(2)1PSµ=由规则4得到控制：11UPS=规则5、如果误差e是PB，则控制U为PB;误差(2)0.3PSµ=由规则5得到控制：20.3UPB=最后的输出增量为上面两条控制量的合成，120.31UUUPSPB=+=+模糊输出量隶属度函数0.10.30.41.030354050252010PBPSZENSNB()xµu精确化控制输出：00.340140400.31v×+×==+3)(1)eµ从误差隶属度图看到PS,ZE规则3、如果误差e是ZE，则控制U为ZE;误差(1)0.1ZEµ=由规则3得到控制：10.1UZE=规则4、如果误差e是PS，则控制U为PS;误差(1)0.4PSµ=由规则4得到控制：20.4UPS=最后的输出增量为上面两条控制量的合成，120.10.4UUUZEPS=+=+模糊输出量隶属度函数0.10.30.41.030354050252010PBPSZENSNB()xµu精确化控制输出：00.4350.4500.1