智能控制習(xí)題解課件

習(xí)題解析1、請論述智能控制產(chǎn)生的背景與原因。答：隨著科學(xué)技和生產(chǎn)的迅速發(fā)展。對自動化的要求不斷提高，以單純數(shù)學(xué)解析結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的控制理論，其局限日益明顯，尤其是對一些大型、復(fù)雜、高維、非線性和非確定性嚴(yán)重的現(xiàn)象，其數(shù)學(xué)模型難以描述，用以傳統(tǒng)的控制理路無法對其進(jìn)行有效的控制，所以人們轉(zhuǎn)尋求新的控制方法和理論。人們發(fā)現(xiàn)在許多系統(tǒng)中，復(fù)雜性不僅僅表現(xiàn)在高維性上，更多的是表現(xiàn)在系統(tǒng)信息的模糊性、不確定性、偶然性和不完全性上，是否可以改變一下思路，不要完全以控制對象為研究主題，而是以控制為研究主體？能否用人工控制的邏輯推理、啟發(fā)式知識等解決復(fù)雜對象的控制問題呢？在這種思想的指導(dǎo)下，智能控制應(yīng)運而生了。2、簡述智能控制的概念。

答：1)智能控制是自動化科學(xué)的嶄新分支，是人工智能、控制理論和運籌學(xué)的交叉學(xué)科。智能控制必須具有模擬人類學(xué)習(xí)和自適應(yīng)的能力。2)智能控制是由智能機器自主地實現(xiàn)其目標(biāo)的過程.而智能機器則定義為,在結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的,熟悉的或陌生的環(huán)境中,自主地或與人交互地執(zhí)行人類規(guī)定的任務(wù)的一種機器.3)智能控制是一類無需人的干預(yù)就能夠自主地驅(qū)動智能機器實現(xiàn)其目標(biāo)的自動控制,也是用計算機模擬人類智能的一個重要領(lǐng)域.4、智能控制有哪些應(yīng)用領(lǐng)域？試舉出一個應(yīng)用實例，并說明其工作原理和控制性能。答：主要應(yīng)用的領(lǐng)域有：模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家控制、工業(yè)系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、機器人等其他領(lǐng)域的控制。實例：模糊控制的交流伺服系統(tǒng)1、比較模糊集合與普通集合的異同。答：模糊集合是對普通集合的擴展，采樣模糊不清晰的集合邊界，它們都是指具有某種屬性的對象的全體，都一樣也有交，并，補得運算。不同點：普通集合中對象的屬性所表達(dá)的概念是清晰地，每個對象對于集合的隸屬關(guān)系也是明確的；而模糊集合中對象的屬性所表達(dá)的概念本身不是清晰地，對象對集合的隸屬關(guān)系也不是明確的。2、已知年齡的論域為[0.200]，且設(shè)“年老O”和“年輕Y”兩個模糊集的隸屬函數(shù)分別為

求：“很年輕W”、“不年老也不年輕 V”兩個模糊集的隸屬函數(shù)。2解（1）語氣算子“很”λ=2，即μｗ（a）=μｒ(a)

2“很年輕”模糊集隸屬度函數(shù)為

（2）：“不老也不年輕”V=/OI/Y

3解（1）（2）

4解（1）P。Q=

POQOR=

(2)PUQ=

PUQOS=

(3)

(POQ)U(QOS)=(PUQ)OS=

5解先求關(guān)系矩陣R=A×BR=A×B=

A′=

則方向角的變化

B′=A′OR=

6、設(shè)有論域，，并定義

試確定模糊條件語句“如果x輕，則y重，否則y不非常重”所決定的模糊關(guān)系矩陣R，并計算出當(dāng)x為非常輕、重條件下所對應(yīng)的模糊集合y。6解

B′=非常重=

B″=不非常重=B=

關(guān)系矩陣R=(A×B)U

A×B=

1、設(shè)有一模糊控制器的輸出結(jié)果為模糊集合C，其隸屬度為

C=0.3/-1+0.8/-2+1/-3+0.5/-4+0.1/-5

試用重心法計算模糊判決的結(jié)果。2、已知某一加熱爐溫控系統(tǒng)，要求溫度保持在600度恒定。目前此系統(tǒng)采用人工控制方式，并有以下控制經(jīng)驗：

（1）若爐溫低于600度，則升壓；低的越多升的越高。

（2）若爐溫高于600度，則降壓；高的越多降的越低。

（3）若爐溫等于600度，則保持電壓不變。

設(shè)模糊控