第1章 绪论 1
概述 1
模糊控制的起源及发展 3
模糊控制理论的研究及应用 6
模糊控制展望 8
第2章 模糊逻辑的数学基础 11
模糊集合及其表示方法 11
经典集合 11
模糊集合 12
模糊集合的隶属函数 15
模糊集合的运算 22
模糊集合运算的基本性质 25
模糊集合与普通集合的关系 26
模糊语言逻辑及其算子 29
模糊语言逻辑 29
语言算子 31
模糊关系与模糊逻辑推理 33
模糊关系 33
模糊关系的合成 36
模糊逻辑推理 37
模糊逻辑推理方式和方法 38
解模糊判决方法 47
重心法 47
最大隶属度法 48
系数加权平均法 49
隶属度限幅元素平均法 49
中位数法 50
习题 51
第3章 模糊逻辑控制原理 54
传统控制方法 54
传统控制系统的结构与设计方法 54
传统控制的局限性 55
模糊逻辑控制工作原理 55
模糊控制器结构 55
选择模糊控制器的输入和输出 56
将控制知识装到模糊控制器的规则库 57
知识的模糊量化 60
匹配:确定使用哪些规则(或激活哪些规则) 61
推理 64
将推理结果转换成实际作用 65
模糊决策的图形描述 67
模糊控制器的一般组成 68
模糊化 69
数据库 71
规则库 71
推理机(Inference Machine) 73
反模糊化(Defuzzification) 75
间接模糊推理方法 77
后件是函数形式的模糊推理方法 79
模糊控制器结构及其分类 81
习题 83
第4章 模糊逻辑控制器及模糊控制系统设计 86
模糊控制器设计 87
模糊控制器设计要求 87
常规模糊控制器设计 88
PID模糊控制器 90
模糊控制器的输出形式 91
位置式输出 91
增量式输出 92
模糊控制器参数与系统控制性能 92
模糊控制器输入、输出变量的论域 93
模糊控制器输入比例因子Ke及K的影响 94
隶属函数的分布对系统的影响 96
模糊控制器的非线性控制面 98
模糊控制器在控制系统中的实现 100
在线查表形式 101
在线推理 104
模糊控制规则的调整 109
模糊控制系统设计实例 113
温度控制系统 113
控制系统性能分析 119
习题 122
第5章 MATLAB辅助模糊系统设计 125
使用图形界面工具建立模糊推理系统 126
构建模糊推理系统 127
模糊推理系统的调试 131
MATLAB仿真环境 132
MATLAB仿真环境的建立 133
建立仿真系统 134
模糊控制系统仿真 139
构建模糊推理系统 140
建立Simulink仿真编辑环境 142
习题 143
第6章 模糊控制系统的非线性分析 144
概述 144
参数化模糊控制器 145
比例模糊控制器 145
PD模糊控制器 146
李亚普诺夫(Lyapunov)稳定性分析 147
数学预备知识 147
李亚普诺夫意义下的稳定性 149
李亚普诺夫直接方法 151
李亚普诺夫间接方法 152
倒立摆控制稳定性分析 153
绝对稳定及圆稳定准则 155
绝对稳定性分析 155
举例:温度控制系统 157
描述函数分析 160
预测极限环的存在及稳定性 160
单输入单输出系统 163
习题 165
第7章 模糊自适应控制 168
概述 168
模糊模型参考学习控制(FMRLC) 169
模糊控制器 170
参考模型 171
学习机 172
其他知识库修正器 175
模糊逆模型设计指南 175
模糊监督控制 177
概述 177
传统控制器的监督 177
模糊控制器的监督 183
P-模糊-PI多模态控制系统 186
P-模糊-PI控制系统 186
P-模糊PID控制系统 189
具有修正因子的模糊控制系统 190
用解析式描述的控制规则 191
带有调整因子的控制规则 192
滞后过程的预估模糊控制系统 194
施密斯(Smith)预估补偿算法 194
滞后过程的模型预估控制系统 196
欠阻尼过程预估模糊控制系统 198
习题 202
第8章 神经模糊控制 204
神经网络基础 204
神经元 205
人工神经网络 207
感知器的学习算法 209
神经网络学习的梯度算法 212
反向传播学习的BP算法 213
模糊神经网络 217
逻辑模糊神经网络 218
算术模糊神经网络 219
混合模糊神经网络 220
遗传算法 222
遗传算法的基本概念 222
遗传算法的原理 223
模糊神经网络的遗传学习算法 226
神经模糊控制 228
神经模糊控制器 229
神经模糊控制器的学习算法 232
多种神经元组成的神经模糊控制器 234
神经模糊控制系统 239
习题 243
第9章 模糊控制系统的应用 244
旋转倒立摆的平衡控制 244
旋转倒立摆 244
摆杆平衡模糊控制 246
模糊逆向推理(FIR)控制 250
直流电机模糊控制系统 253
模糊逻辑控制器在太阳能空调系统中的应用 257
概述 257
DC电机模糊逻辑控制器的结构与设计 258
附录 263
参考文献 265