多变量模糊系统理论及应用研究.pdf

第 卷，第 期 中 国 铁 道 科 学 ! ! #$% !! ’$ 年 月 ， ! ( ( ) ) ! *+,’- .-,/0-1 2*,3’*3 !(() !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 文章编号： （ ） )(():;! !(() (:()):(; ·博士学位论文摘要· 多变量模糊系统理论及应用研究 秦 勇，张锡第 （博导），贾利民 （博导） （铁道部科学研究院 电子所，北京 )(((=)） 关键词：多变量模糊系统建模；模糊穴；广义模糊基函数；模糊系统渐近特性；系统动态分解；显著子动 态；模糊滑模；通用模糊控制规则基；耦合补偿网络；无模型自学习算法；基于模糊滑模的自学习多变量模糊 控制器；工业智能自动化系统；焦炉加热控制；陶瓷窑炉烧成控制 中图分类号：?!@ ; 文献标识码：- 多变量模糊系统理论是智能技术研究中的重要 可以证明基于此函数表达的多变量模糊系统可以在 分支，主要用于分析和处理复杂动态系统。这类系 任意精度上逼近任一闭子集上的实连续函数，由此 统具有不同程度的不确定性、非线性、多维性和耦 为实现有效和简捷地建立多变量模糊系统模型提供 合性等，正是由于这些特性的存在和相互作用导致 了一种新方法———广义模糊基函数序列。对于此模 了对此类系统分析和处理的复杂性。模糊集合理论 型，还给出了基于样本数据的辨识算法并对其收敛 则为处理这类系统提供了一条崭新的研究思路。经 性进行了分析和证明。最后，为进一步提高此辨识 过近三十年的努力，模糊逻辑在理论研究和应用实 算法的计算效率，提出了一种基于 :6DE 等价系统的 ! 践方面都得到了长足的发展，但大部分成果多为分 简化方法。通过对典型对象和实际工业对象的仿真 析和处理单变量系统，对多变量系统的研究则成为 验证了此建模方法的有效性。 模糊控制领域近期的重点。因此，对其进行系统的 ! 多变量模糊系统动态特性分析方法的研究 研究不但具有重要的理论意义，而且可用于指导设 通过对已有模糊系统动态特性分析方法的总结 计适合于一般工业过程的智能自动化系统，从而为 和分析，本文借鉴前人提出的将系统动态可分解为 实现具有更高质量的复杂工业控制服务。在此背景 稳定的和不稳定的子动态的思路，对多变量模糊系 下，本文对多变量模糊系统的建模、分析和控制等 统的模糊穴 穴映射关系矩阵进行了有意义的分解， : 问题进行了较为系统的研究。 并利用滤波技术简单快捷地确认主导系统行为的最 本文的研究内容可概括为以下两个方面： 显著子动态。通过对等价系统的显著子动态组合结 第一部分，多变量模糊系统分析和设计方法的 构的详细分析和分类，可确认原系统的主要性质和 理论研究，主要包括： 行为趋势，从而形成了一种对多变量模糊系统渐近 ) 基于广义模糊基函数的多变量模糊系统建模 特性进行有效分析的系统方法。 方法的研究 基于模糊滑模的自学习多变量模糊控制算法 通过对现有多变量模糊系统建模方法的阐述和 的研究 分析，本文借鉴了贾利民提出的模糊穴:穴映射模型 通过对多变量模糊系统控制理论研究现状的深 对多变量模糊系统进行有效描述的方法，进一步对 入分析，指出适用于一般应用对