軸流壓縮機

[拼音]：mohu kongzhi

[英文]：fuzzy control

採用由模糊數學語言描述的控制律（控制規則）來操縱系統工作的控制方式。按照模糊控制律組成的控制裝置稱為模糊控制器。在實際工程中，許多系統和過程都十分複雜，難以建立確切的數學模型和設計出通常意義下的控制器，只能由熟練操作者憑藉經驗以手動方式控制，其控制規則常常以模糊的形式體現在控制人員的經驗中，很難用傳統的數學語言來描述。模糊集理論的創始人L.A.扎德繼提出模糊集概念後，又在1968～1973年期間先後提出語言變數、模糊條件語句和模糊演算法等概念和方法，使得某些以往只能用自然語言的條件語句形式描述的手動控制規則可採用模糊條件語句形式來描述，從而使這些規則成為在計算機上可以實現的演算法。1974年E.H.曼達尼和S.阿西里安成功地把這種想法應用於小型汽輪機的控制，開拓了模糊控制的方向。此後，模糊控制方法迅速得到推廣，被應用於熱交換器、水泥窯、交通管理等許多領域。

下圖為模糊控制系統的結

構組成和工作原理。控制器的任務是根據系統輸出的誤差和誤差變化情況來決定控制物件的輸入量，在手工操作情況下這項工作原來是由控制人員通過手動控制完成的。把他們的經驗表述為一套自然語言的條件語句，再應用模糊集合論將其轉化為一組模糊條件語句，就可用來組成模糊控制規則。例如，對於由下述語句表述的經驗規則：“如果誤差很大，且誤差繼續朝不利方向很快變化，應加大控制量；如果誤差大小為中等程度，且朝著有利於減小誤差的方向變化，應使用很小的控制量來使誤差繼續緘小，……”，按照法則可把這些自然語言的條件語句轉化為相應的模糊條件語句：

否則……其中E指誤差，EC指誤差變化情況，u指控制量；N表示負的，P表示正的，B表示大，M表示中等,S表示小，O表示零。NB、NM、NS、NO、O、PO、PS、PM、PB表示不同的模糊集合，它們用來表示誤差、誤差變化情況和控制量的大小或程度。如將誤差可能出現的範圍分為13個區間，那麼NB、NM、…、PB就是這13個元素組成的論域上的不同的模糊集。已有一些方法可用來將模糊條件語句表述的模糊演算法變成計算機可以執行的運算。常用的方法是，將模糊條件語句變換為一個模糊關係記作 R，將系統的實際誤差和誤差變化情況變換成模糊集記作A,然後通過公式 U＝A⋅R（其中“⋅”表示某種運算）來算出控制量論域上的模糊集U，再根據U和一定的法則即可求出所需要的控制量。

模糊控制的特點是不需要考慮控制物件的數學模型和複雜情況，而僅依據由操作人員經驗所制訂的控制規則就可構成。凡是可用手動方式控制的系統，一般都可通過模糊控制方法設計出由計算機執行的模糊控制器。模糊控制所依據的控制律不是精確定量的。其模糊關係的運演算法則、各模糊集的隸屬度函式，以及從輸出量模糊集到實際的控制量的轉換方法等，都帶有相當大的任意性。對於模糊控制器的效能和穩定性，常常難以從理論上作出確定的估計，只能根據實際效果評價其優劣。

參考書目

賀仲雄編：《模糊數學及其應用》，天津科學技術出版社，天津，1983。