模糊控制語言檢視原始碼討論檢視歷史

模糊控制語言

原圖鏈接

中文名: 模糊控制語言 外文名: Fuzzy Control Language 縮 寫: FCL

模糊控制語言（FCL）是一種用於實現模糊邏輯的語言，尤其是模糊控制。 它由IEC 61131-7標準化。 它是一種特定於域的編程語言：它沒有與模糊邏輯無關的功能，所以甚至不可能打印「Hello，world！」。 因此，人們不會在FCL中編寫程序，但可以在FCL中編寫部分程序。

FCL不是一個完全模糊的語言，例如，它不支持「hedges」，它是修改集合的副詞。 例如，程序員不能寫：

但是，程序員可以簡單地為「非常冷」和「非常高」定義新集。 FCL也缺乏對高階模糊集，子集等的支持。 這些特徵都不是模糊控制所必需的，儘管它們可能很好。

模糊控制語言變量

模糊控制語言變量是利用模糊數學的基本思想和理論的控制方法。在傳統的控制領域裡,控制系統動態模式的精確與否是影響控制優劣的最主要關鍵，系統動態的信息越詳細，則越能達到精確控制的目的。然而，對於複雜的系統，由於變量太多，往往難以正確的描述系統的動態，於是工程師便利用各種方法來簡化系統動態，以達成控制的目的，但卻不盡理想。換言之，傳統的控制理論對於明確係統有強而有力的控制能力，但對於過於複雜或難以精確描述的系統，則顯得無能為力了。因此便嘗試着以模糊數學來處理這些控制問題。

模糊控制器（Fuzzy Controller—FC）：也稱為模糊邏輯控制器（Fuzzy Logic Controller—FLC）,由於所採用的模糊控制規則是由模糊理論中模糊條件語句來描述的，因此模糊控制器是一種語言型控制器，故也稱為模糊語言控制器（Fuzzy Language Controller—FLC）。

（1）模糊化接口（Fuzzy interface）

模糊控制器的輸入必須通過模糊化才能用於控制輸出的求解，因此它實際上是模糊控制器的輸入接口。它的主要作用是將真實的確定量輸入轉換為一個模糊矢量。

（2）知識庫（Knowledge Base—KB）

知識庫由數據庫和規則庫兩部分構成。

①數據庫（Data Base—DB） 數據庫所存放的是所有輸入、輸出變量的全部模糊子集的隸屬度矢量值（即經過論域等級離散化以後對應值的集合），若論域為連續域則為隸屬度函數。在規則推理的模糊關係方程求解過程中，向推理機提供數據。

②規則庫（Rule Base—RB） 模糊控制器的規則司基於專家知識或手動操作人員長期積累的經驗，它是按人的直覺推理的一種語言表示形式。模糊規則通常有一系列的關係詞連接而成，如if-then、else、also、end、or等，關係詞必須經過「翻譯」才能將模糊規則數值化。最常用的關係詞為if-then、also，對於多變量模糊控制系統，還有and等。

（3）推理與解模糊接口（Inference and Defuzzy-interface）

推理是模糊控制器中，根據輸入模糊量，由模糊控制規則完成模糊推理來求解模糊關係方程，並獲得模糊控制量的功能部分。在模糊控制中，考慮到推理時間，通常採用運算較簡單的推理方法。最基本的有Zadeh近似推理，它包含有正向推理和逆向推理兩類。正向推理常被用於模糊控制中，而逆向推理一般用於知識工程學領域的專家系統中。推理結果的獲得，表示模糊控制的規則推理功能已經完成。但是，至此所獲得的結果仍是一個模糊矢量，不能直接用來作為控制量，還必須作一次轉換，求得清晰的控制量輸出，即為解模糊。通常把輸出端具有轉換功能作用的部分稱為解模糊接口。