模糊系统与模糊控制教程PDF电子书下载

前言…………………………………………………………………………………………ⅪⅩ第1章　引言 1

1.1　为什么研究模糊系统 1

目录 1

1.2　什么是模糊系统 2

1.3　模糊系统应用的领域及方式 5

1.3.1　模糊洗衣机 5

1.3.2　数字图像稳定器 6

1.3.3　汽车中的模糊系统 6

1.3.5　地铁的模糊控制 7

1.3.4　水泥窑的模糊控制 7

1.4　模糊理论的主要研究领域 8

1.5　模糊理论及其应用的简史 9

1.5.1　20世纪60年代：模糊理论的萌芽 9

1.5.2　20世纪70年代：模糊理论继续发展并出现了实际的应用 10

1.5.3　20世纪80年代：模糊理论的大规模应用使其产生巨大飞跃 10

1.5.4　20世纪90年代：模糊理论仍有更多的挑战 11

1.6　本章小结及导读 11

1.7　习题 12

第一部分　模糊系统与模糊控制的模糊数学原理 14

第2章　模糊集合及其基本运算 14

2.1 由经典集合到模糊集合 14

2.2　模糊集合的一些基本概念 18

2.3　模糊集合的运算 20

2.4　本章小结及导读 21

2.5　习题 22

3.1　模糊补 23

第3章　模糊集合的其他运算 23

3.2　模糊并——s-范数 25

3.3　模糊交——t-范数 29

3.4　平均算子 32

3.5　本章小结及导读 33

3.6　习题 34

第4章　模糊关系与扩展原理 35

4.1 由经典关系到模糊关系 35

4.1.1　关系 35

4.1.2　投影和柱状扩展 37

4.2　模糊关系的合成 39

4.3　扩展原理 42

4.4　本章小结及导读 42

4.5　习题 43

第5章　语言变量与模糊IF-THEN规则 44

5.1 由数值变量到语言变量 44

5.2　语言限定词 45

5.3.1　模糊命题 46

5.3 模糊IF-THEN规则 46

5.3.2　模糊IF-THEN规则的解释 48

5.4　本章小结及导读 53

5.5　习题 54

第6章　模糊逻辑与近似推理 55

6.1 由经典逻辑到模糊逻辑 55

6.1.1　经典逻辑概要 55

6.1.2　模糊逻辑的基本原理 57

6.2　推理合成规则 59

6.3.1　广义取式推理 61

6.3　规则的特性 61

6.3.2　广义拒式推理 64

6.3.3　广义假言推理 65

6.4　本章小结及导读 66

6.5　习题 66

第二部分　模糊系统及其特性 70

第7章　模糊规则库与模糊推理机 70

7.1　模糊规则库 70

7.1.1　模糊规则库的结构 70

7.1.2　规则集合的特性 71

7.2　模糊推理机 73

7.2.1　组合推理 73

7.2.2　独立推理 74

7.2.3　各类推理机 75

7.3　本章小结及导读 80

7.4　习题 80

第8章　模糊器和解模糊器 81

8.1 模糊器 81

8.2.1　重心解模糊器 84

8.2　解模糊器 84

8.2.2 中心平均解模糊器 85

8.2.3　最大值解模糊器 86

8.2.4　解模糊器的比较 87

8.3　本章小结及导读 89

8.4　习题 90

9.1　几类模糊系统的公式 91

9.1.1　带有中心平均解模糊器的模糊系统 91

第9章　模糊系统作为非线性映射 91

9.1.2　带有最大值解模糊器的模糊系统 94

9.2　模糊系统作为万能逼近器 96

9.3　本章小结及导读 99

9.4　习题 99

第10章　模糊系统的逼近特性Ⅰ 100

10.1　基本概念 100

10.2　模糊系统的设计 102

10.3　模糊系统的逼近精度 104

10.5　习题 108

10.4　本章小结及导读 108

第11章　模糊系统的逼近特性Ⅱ 110

11.1　具有二阶逼近精度的模糊系统 110

11.2　带有最大值解模糊器的模糊系统的逼近精度 114

11.3　本章小结及导读 118

11.4　习题 118

第三部分　根据输入—输出数据设计模糊系统 121

第12章　查表法设计模糊系统 121

12.1　设计模糊系统的查表法 121

12.2　查表法在倒车控制中的应用 124

12.3　查表法在时间序列预测中的应用 128

12.4　本章小结及导读 131

12.5　习题与设计 131

第13章　梯度下降法设计模糊系统 133

13.1　模糊系统结构的选择 133

13.2　模糊系统参数的设计 134

13.3　在非线性动态系统辩识中的应用 137

13.3.1　辩识器的设计 137

13.3.2　初始参数的选择 138

13.3.3　仿真 139

13.4　本章小结及导读 142

13.5　习题与设计 142

第14章　递推最小二乘法设计模糊系统 144

14.1　模糊系统的设计 144

14.2　递推最小二乘法的推导 145

14.3　在非线性通信信道均衡中的应用 146

14.3.1　均衡问题及其几何公式 146

14.3.2　模糊系统在均衡问题中的应用 149

14.4　本章小结及导读 152

14.5　习题与设计 152

第15章　聚类法设计模糊系统 154

15.1　一种最优的模糊系统 154

15.2　聚类法设计模糊系统 156

15.3　在非线性自适应控制系统中的应用 160

15.4　本章小结及导读 163

15.5　习题与设计 163

16.1　模糊控制与传统控制 166

第16章　模糊控制器设计的试错法 166

第四部分　非自适应模糊控制 166

16.2　模糊控制器设计的试错法 167

16.3　实例研究Ⅰ：水泥窑的模糊控制 167

16.3.1　水泥窑的工艺流程 167

16.3.2　水泥窑流程的模糊控制器的设计 168

16.3.3　模糊控制器的实施 170

16.4　实例研究Ⅱ：废水处理过程的模糊控制 171

16.4.1　污物废水处理过程 171

16.4.2　模糊控制器的设计 172

16.5　本章小结及导读 174

16.6　习题 174

第17章　线性系统模糊控制Ⅰ：稳定控制器 176

17.1　单输入单输出系统的稳定模糊控制 176

17.1.1　模糊控制系统的指数稳定性 177

17.1.2　模糊控制系统的输入—输出稳定性 179

17.2　多输入—多输出系统的稳定模糊控制 180

17.2.1　指数稳定性 180

17.4　习题 183

17.3　本章小结及导读 183

17.2.2　输入—输出稳定性 183

第18章　线性系统模糊控制Ⅱ：最优控制器与稳健控制器 185

18.1　最优模糊控制 185

18.1.1　Pontryagin最小值原理 185

18.1.2　最优模糊控制器的设计 186

18.1.3　在球—横木系统中的应用 188

18.2　稳健模糊控制 189

18.3　本章小结及导读 190

18.4　习题 191

第19章　非线性系统模糊控制Ⅰ：滑动控制 192

19.1　作为滑动控制的模糊控制：分析 192

19.1.1　滑动控制的基本原理 192

19.1.2　根据滑动控制原理分析模糊控制器 194

19.2　作为滑动控制的模糊控制：设计 194

19.2.1　滑动控制律的连续逼近 194

19.2.2　根据平滑滑动控制律设计模糊控制器 196

19.3　本章小结及导读 198

19.4　习题 199

第20章　非线性系统模糊控制Ⅱ：监督控制 200

20.1　模糊系统中的多层控制 200

20.2　用非模糊监控实现稳定的模糊控制 201

20.2.1　监督控制器的设计 201

20.2.2　监督控制器在倒立摆平衡中的应用 203

20.3　用模糊系统调节PID控制器的增益 206

20.3.1 PID控制器 206

20.3.2　调节PID增益的模糊系统 206

20.4　本章小结及导读 209

20.5　习题 210

第21章　模糊系统模型的模糊控制 211

21.1　TSK模糊系统 211

21.2　带有模糊控制器的模糊模型的闭环动态特性 212

21.3　动态TSK模糊系统的稳定性分析 214

21.4　模糊模型的稳定模糊控制器的设计 218

21.5　本章小结及导读 220

21.6　习题 220

22.1　模糊控制系统的相平面分析 222

第22章　模糊控制的定性分析和多级模糊系统 222

22.2　稳定性的稳健性指标 224

22.2.1　一维情况 224

22.2.2　n维情况 225

22.3　多级模糊控制 227

22.3.1　维度灾难 227

22.3.2　多级模糊系统的构造 227

22.3.3　多级模糊系统的性质 228

22.5　习题 229

22.4　本章小结及导读 229

第五部分 自适应模糊控制 233

第23章　基本自适应模糊控制器Ⅰ 233

23.1 自适应模糊控制器的分类 233

23.2　间接型自适应模糊控制器的设计 234

23.2.1 问题描述 234

23.2.2　模糊控制器的设计 234

23.2.3　自适应律的设计 237

23.3　在倒立摆跟踪控制中的应用 238

23.5　习题 242

23.4　本章小结及导读 242

24.1　直接型自适应模糊控制器的设计 244

24.1.1　问题描述 244

24.1.2　模糊控制器的设计 244

第24章　基本自适应模糊控制器Ⅱ 244

24.1.3　自适应律的设计 245

24.1.4　仿真 246

24.2　组合型自适应模糊控制器的设计 249

24.2.1 问题描述 249

24.2.3　自适应律的设计 250

24.2.2　模糊控制器的设计 250

24.2.4　收敛性分析 252

24.3　本章小结及导读 253

24.4　习题 253

第25章　高级自适应模糊控制器Ⅰ 254

25.1　保证状态有界的监督控制法 254

25.1.1　在间接型自适应模糊控制系统中的应用 254

25.1.2　在直接型自适应模糊控制系统中的应用 256

25.2.1　在间接型自适应模糊控制系统中的应用 257

25.2　保证参数有界的投影法 257

25.2.2　在直接型自适应模糊控制系统中的应用 258

25.3　稳定的直接型自适应模糊控制系统 259

25.3.1　稳定性和收敛性分析 259

25.3.2　仿真 260

25.4　本章小结及导读 261

25.5　习题 262

26.1　稳定的间接型自适应模糊控制系统 263

26.1.1　稳定性和收敛性分析 263

第26章　高级自适应模糊控制器Ⅱ 263

26.1.2　非线性参数化 264

26.2　一般非线性系统的自适应模糊控制 266

26.2.1　输入—输出线性化的直观概念 266

26.2.2　基于输入—输出线性化的自适应模糊控制器的设计 268

26.2.3　在球—横木系统中的应用 269

26.3　本章小结及导读 271

26.4　习题 271

27.1　为什么模糊模型可用于模式识别 274

第27章　模糊c-均值算法 274

第六部分　其他专题 274

27.2　硬c-划分与模糊c-划分 275

27.3　硬c-均值算法和模糊c-均值算法 276

27.3.1 目标函数聚类法和硬c-均值算法 276

27.3.2　模糊c-均值算法 278

27.4　模糊c-均值算法的收敛性 280

27.5　本章小结及导读 282

27.6　习题 282

28.2　求解模糊关系方程 284

第28章　模糊关系方程 284

28.1　引言 284

28.3　模糊关系方程的可解度 287

28.3.1　两个模糊集的贴近度 287

28.3.2　模糊关系方程的可解度 288

28.4　近似解——神经网络算法 289

28.5　本章小结及导读 293

28.6　习题 294

29.1　模糊数和分解定理 295

第29章　模糊算术 295

29.2.1 α-截集法 296

29.2　模糊数的加和减 296

29.2.2　扩展原理法 297

29.3　模糊数的乘和除 298

29.3.1　α-截集法 298

29.3.2　扩展原理法 299

29.4　模糊方程 300

29.5　模糊排序 301

29.7　习题 303

29.6　本章小结及导读 303

第30章　模糊线性规划 305

30.1　模糊线性规划问题分类 305

30.2　模糊资源型线性规划问题 307

30.3　模糊目标系数型线性规划问题 308

30.4　模糊约束系数型线性规划问题 310

30.5　随机线性规划和模糊线性规划的比较 311

30.6　本章小结及导读 312

30.7　习题 313

第31章　可能性理论 315

31.1 引言 315

31.2　可能性的直观方法 315

31.2.1　可能性分布与可能性测度 315

31.2.2　边际可能性分布与非关联性 316

31.2.3　条件可能性分布 317

31.3　可能性的公理化方法 318

31.3.1　似真性测度和信任性测度 318

31.3.2　可能性测度和必要性测度 319

31.4　可能性与概率 320

31.4.1　可能性与概率的无休止的论战 320

31.4.2　两种理论的主要差别 321

31.4.3　从工程师的观点怎样看待这些争议 322

31.5　本章小结及导读 323

31.6　习题 323

参考文献 325

重要词汇英汉对照 335