[发明专利]模糊控制的方法、模糊控制器及计算机存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及过程控制领域，更具体地涉及一种模糊控制的方法、模糊控制器及计算机存储介质。

背景技术

在过垃圾燃烧程控制中，由于环境和原料等各种原因，许多生产过程无法精确建立模型的控制系统。这种问题无法采用传统的比例-积分-导数(proportion-integral-derivative，PID)控制系统进行解决，并且各种基于模型的控制系统都失去作用。

发明内容

考虑到上述问题而提出了本发明。本发明提供了一种用于控制系统的模糊控制的方法、模糊控制器及计算机存储介质，适用于通用操作系统，并且能够扩展到各种其他的应用领域。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制系统的模糊控制的方法，包括：

进行输入变量的模糊化计算，得到输入变量隶属度，其中，所述输入变量包括偏差和变化率；

基于矩阵化表示的规则库，根据所述输入变量隶属度得到与所述规则库中的每个规则对应的激励强度；

用所述激励强度对与所述激励强度对应的规则的输出变量隶属函数MF进行切割，得到对应的输出MF；

将与所有规则对应的输出MF进行合并，得到总输出MF。

示例性地，在所述基于矩阵化表示的规则库，根据所述输入变量隶属度得到与所述规则库中的每个规则对应的激励强度之前，还包括：将所述规则库进行矩阵化表示。

示例性地，假设所述规则库有n个输入x₁,…,x_n，m个输出y₁,…,y_m，则包括z个规则的所述规则库的所述矩阵化表示为：

示例性地，所述基于矩阵化表示的规则库，根据所述输入变量隶属度得到与所述规则库中的每个规则对应的激励强度，包括：

针对所述规则库中的一个规则，用模糊与算子、模糊或算子，将所述一个规则的各个输入的对应输入变量隶属度进行合并，得到与所述一个规则对应的所述激励强度。

示例性地，所述将与所有规则对应的输出MF进行合并，得到总输出MF，包括：

通过对与所有规则对应的输出MF进行取最小值或者乘法运算，得到所述总输出MF。

示例性地，将所述输入变量代入到各个语言值的MF中，得到与各个语言值对应的输入变量隶属度。

第二方面，提供了一种模糊控制器，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上且在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面及各个示例所述方法的步骤。

第三方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现第一方面及各个示例所述方法的步骤。

由此可见，本发明实施例中的模糊控制的方法使用矩阵化表示的规则库进行模糊推理过程，该过程能够脱离原有的PLC框架，适合于通用的操作系统，且可以用高级语言进行，并且该通用算法能够很方便地扩展到其他应用领域。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是模糊控制器进行控制的一个示意图；

图2是本发明实施例的用于控制系统的模糊控制的方法的一个示意性流程图；

图3为两规则的Mamdani模糊推理过程的一个示意图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

图1是模糊控制器进行控制的一个示意图，在针对变量进行控制时，控制的目的是期望该变量的实际值与标签值相同。可以将标签值与实际值之差作为模糊控制器的一个输入，将差值的变化作为另一个输入，而模糊控制器的输出可以对该变量的实际值进行自动调节。

图2是本发明实施例的用于控制系统的模糊控制的方法的一个示意性流程图。图2所示的方法可以包括：

S101，进行输入变量的模糊化计算，得到输入变量隶属度，其中，输入变量包括偏差和变化率；