模糊控制算法单调性的研究

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目前,模糊控制理论的研究滞后于应用技术的发展。其表现之一是对模糊控制算法自身的一些性质缺乏深入研究。对于单调惯性系统,自然要求控制算法具有单调性,即对应的控制函数是单调的,该性质对单调惯性模糊控制系统的稳定性分析非常重要。在单调规则基概念的基础上,本文利用直接分析的方法讨论了模糊控制算法的单调性。在合成推理算子“∨—∧”运算之下,对于一维模糊控制算法,研究结果表明,在输入基点非孤共鸣的情况下,若任何输入最多只能同时激活两个规则且输入模糊数是全等拟三角形,输出模糊集为等腰全等拟三角形且基点孤共鸣,则一维模糊控制算法是单调的;在基点非孤共鸣的情况下,如果输入模糊集为线性全等三角形,输出模糊集为线性等腰全等三角形且基点孤共鸣,只要任何输入同时激活的规则数目不超过三个,也能够保证控制算法具有单调性。对于二维模糊控制算法,在合成推理算子“∨—*”运算之下,得到如下结果,单调规则基不能保证其单调性,但在规则基是单调的且规则基中各规则的输出模糊集是等腰拟三角模糊数的条件下,二维模糊控制算法是粗单调的,即当两个输入状态有一定距离时,单调性成立;从实用角度出发,本文给出了二维模糊控制算法具有单调性的充分条件。针对“∨—*”合成算子,本文还定量讨论了输入分档模糊数对控制算法输出的影响。结果显示,单调规则基下输入分档模糊数对模糊控制算法的作用,仅与相邻模糊数的“胖瘦”有关。
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