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第1章 概述1

1.1 控制系统中信息的不确定性1

1.1.1 控制系统中的信息流程1

1.1.2 控制系统中的信息不确定性2

1.2 模糊数学的创立3

1.2.1 模糊概念3

1.2.2 模糊数学的产生3

1.3 模糊控制技术4

1.3.1 模糊控制技术的诞生4

1.3.2 模糊控制技术的特点5

1.3.3 模糊控制技术的发展5

本章小结7

习题8

第2章 模糊集合9

2.1 模糊集合的概念9

2.1.1 集合的基本知识9

2.1.2 模糊集合10

2.1.3 模糊集合的表示11

2.2 模糊集合的隶属函数12

2.3 模糊集合的运算15

2.4 模糊集合的度量18

2.4.1 模糊集合之间的距离18

2.4.2 模糊集合之间的贴近度22

2.4.3 模糊度23

本章小结25

习题25

第3章 模糊关系27

3.1 普通关系27

3.2 模糊关系及运算28

3.2.1 模糊关系的定义28

3.2.2 模糊关系的运算29

3.2.3 模糊关系的表示29

3.2.4 模糊截矩阵32

3.3 模糊关系的合成32

3.3.1 模糊关系合成的定义32

3.3.2 模糊关系合成的运算性质33

3.4 模糊向量34

3.5 模糊变换34

3.6 模糊决策35

本章小结36

习题36

第4章 模糊逻辑与模糊推理38

4.1 模糊逻辑38

4.1.1 二值逻辑38

4.1.2 命题38

4.1.3 模糊命题和模糊逻辑39

4.1.4 模糊逻辑公式及范式40

4.2 模糊语言41

4.2.1 语言的集合描述41

4.2.2 语言算子42

4.2.3 语言值及其运算44

4.2.4 模糊语言变量46

4.3 模糊推理46

4.3.1 推理语句46

4.3.2 模糊推理47

4.3.3 模糊条件推理的基本形式52

本章小结54

习题54

第5章 模糊控制系统56

5.1 基本模糊控制器的设计56

5.1.1 模糊控制器的结构57

5.1.2 模糊化57

5.1.3 模糊规则设计59

5.1.4 模糊推理机62

5.1.5 去模糊化62

5.1.6 基本模糊控制器的设计举例65

5.2 基于T-S模型的模糊控制器68

5.2.1 T-S模糊推理68

5.2.2 T-S模糊模型69

5.2.3 MISO系统的T-S模型70

5.2.4 T-S模糊控制器设计71

5.3 模糊控制系统的设计74

5.3.1 模糊控制系统的基本结构及控制原理74

5.3.2 输入／输出变量的映射75

5.3.3 模糊控制系统的实现76

5.3.4 模糊控制系统举例77

本章小结81

习题81

第6章 模糊控制工具箱的应用83

6.1 GUI简介83

6.2 Mamdani模糊推理系统编辑器84

6.2.1 FIS编辑器84

6.2.2 隶属函数编辑器85

6.2.3 模糊规则编辑器86

6.2.4 模糊规则观测器87

6.2.5 输出曲面观测器88

6.3 Sugeno模糊推理系统编辑器89

6.4 在GUI中定制隶属函数93

6.5 GUI工具与Simulink链接94

6.5.1 控制系统描述94

6.5.2 构建基于GUI的模糊推理系统95

6.5.3 建立Simulink仿真模型97

6.6 命令行方式98

本章小结103

习题103

第7章 模糊控制器的结构分析105

7.1 模糊控制器的输入／输出关系105

7.1.1 一维模糊控制器的输入／输出关系105

7.1.2 隶属函数对控制性能的影响106

7.1.3 二维模糊控制器的输入／输出关系108

7.2 模糊控制器的解析结构概述109

7.2.1 模糊控制器解析结构的推导109

7.2.2 模糊控制器解析结构的分析110

7.3 二维Mamdani模糊控制器的解析结构111

7.3.1 二维模糊控制器的基本结构111

7.3.2 二维模糊控制器的结构分析112

7.3.3 二维模糊控制器的稳定性分析115

7.3.4 模糊控制器的一致逼近性115

7.4 三维模糊控制器的解析结构116

7.4.1 三维模糊控制器的结构116

7.4.2 三维模糊控制器的结构分析116

本章小结119

第8章 先进的模糊控制方法120

8.1 模糊PID控制120

8.1.1 PID控制基本原理120

8.1.2 自整定模糊PID控制121

8.2 模糊预测控制125

8.2.1 预测控制基本原理125

8.2.2 基于模糊关系模型的模糊预测控制127

8.2.3 基于T-S模型的模糊预测控制130

8.3 自适应模糊控制134

8.3.1 自适应控制基本原理135

8.3.2 模糊模型参考学习控制136

8.3.3 间接自适应模糊控制141

8.3.4 量化因子和比例因子可调整的模糊自适应控制148

8.3.5 权系数可调整的模糊自适应控制152

本章小结155

习题156

第9章 模糊控制技术的应用157

9.1 工业电阻炉温度模糊控制系统157

9.2 浮选过程模糊控制系统160

9.2.1 浮选工艺过程160

9.2.2 浮选过程模糊控制器设计161

9.2.3 控制效果164

9.3 酸洗过程温度模糊-PID控制系统164

9.3.1 冷轧生产线酸洗工艺过程164

9.3.2 冷轧生产线酸洗控制系统组成165

9.3.3 酸洗模糊-PID控制器设计166

9.4 集气管压力模糊控制系统167

9.4.1 焦炉鼓冷系统的工艺过程167

9.4.2 焦炉集气管压力控制系统168

9.4.3 焦炉集气管压力模糊PID控制系统实现170

本章小结171

参考文献172