模糊控制2003秋试题答案.doc

一、（10分）解释下列概念 1、模糊概念 2、隶属函数 3、模糊逻辑 4、模糊等价关系5、模糊逻辑函数 答：1.没有明确外延的概念称模糊概念。 2.隶属函数是对特征函数的拓宽，将仅在{0,1}取值的特征函数推广为[0,1] 区间取值的隶属函数，用以刻划模糊概念，表示为。 3.研究模糊命题的逻辑称为模糊逻辑，它取值在[0,1]闭区间，又称多值逻辑。 4.满足①自反性②对称性③传递性的模糊关系称为模糊等价关系。 5.由模糊逻辑变量构成的函数，称为模糊逻辑的函数，。 （注：每小题2分） 二、（10分）已知,及是论域U上的两个模糊子集，令。求： （1） (2) (3) (4) 解：（1） （2） （3）或 （4） 注（1）（2）小题各3分；（3）（4）小题各2分。 三、（9分）设为论域上的一个模糊子集，是的截集，，则有下列分解定理成立： ，请画图表示出，及。 四、（25分）已知某电热炉人工调节外加电压控制炉温的经验是“如果炉温高，则外加电压低，否则外加电压不很低”。如果炉温不很高，试通过模糊推理确定外加电压应如何调节。设表示炉温，表示电压，并设定论域 高；低。 解：高 低 不很高 不很低 答：电压应调节为不很低。 五、（20分）已知一条模糊控制规则为“如果误差为正大或正中，且误差变化为正大或 正中，则控制量为负大。” （1）用英语“if…then…”的形式写出该规则； （2）写出该规则所表示的模糊关系R； （3）当采样时刻得到的实际误差为e，且误差变化为ec,求出对应该规则的控制量u; （4）在阶跃响应曲线上画出该条规则所对应的大致区域； （5）说明制定这条规则的理由。 答：（1）if E=PB or PM and EC=PB or PM then u=NB （2）R= （3） （4） （5）此时动态系统处于存在较大误差及误差还往大变化的状态，所以必须加大相反作用以使系统尽快回到稳定状态。 （注：每小题4分） 六、（10分）模糊控制规则的一种解析描述形式为。 （1）说明上式中每个符号的意义； （2）如何在被控过程中调整才能获得好的控制性能。 答：（1）E、C及u分别为误差、误差变化及控制量的模糊量，α是时误差的加权因子、是对误差变化的加权因子；·表示函数接近“· ”的整数；“=，+”表示控制作用由误差及误差变化两部分控制作用组成；“－”表示控制作用总是企图消除误差及误差变化。 （2）α调整应根据被控过程动态特征进行调整，当误差大时，对基加权α值 应该取大，反之а误差变化较大时，对基加权值大一些。 七、（6分）在模糊控制系统查询表法仿真实验中，说明系统中Saturation1及Saturation2（饱和环节）的作用。 答：起超限保护作用。 八、（10分）试比较自适应模糊控制器与普通模糊控制器有什么相同点与不同点？从中说明“反馈”在控制中的主要作用及其实现“反馈”的要素是什么？ 答：自适应模糊控制器是在普通模糊控制器基础上增加了自适应机构，这意味着自适应模糊控制器具有学习功能，二者都具有控制功能是其相同点。 反馈在控制中的作用有二：一是通过反馈实现控制功能；二是反馈可以改善系统的控制性能，这是通过自适应机构实现的学习功能。 要实现反馈，必须首先测量，然后进行评估，最后是要给出调整（或校正）的具体策略。 哈工大 2003 年 秋 季学期本科必修课 学号 班号 姓名 模糊控制 试 题 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分 第 1 页 （共 6 页） (A (x) ( ( (A (x) ~ 1 λ ((A (x) ( x 0 1 A B C D E 0 y t 阶跃响应曲线上的CD段中间处