1—1 模糊控制的起源
随着计算机技术的应用和发展,自动控制理论和技术取得了飞跃发展,以状态变量为基础的现代控制理论对于解决线性或非线性、定常或时变的多输入与多输出系统的控制问题,获得了广泛、成功的应用。但是,无论采用经典控制理论还是现代控制理论设计的控制系统,都需要事先知道被控对象(或过程)**的数学模型,然后根据数学模型以及给定的性能指标,选择适当的控制规律,进行控制系统设计。然而,在许多情况下,被控制对象的**数学模型很难建立,这样一来,对于这类对象或过程就很难进行自动控制。
与此相反,对于上述难以自动控制的一些生产过程,有经验的操作人员进行手动控制,却可以收到令人满意的效果。因为人脑的重要特点之一就是有能力对模糊事物进行识别与判决,看起来似乎不确切的模糊手段常常可以达到**的目的。操作人员是通过不断学习、积累操作经验来实现对被控对象进行控制的,这些经验包括对被控对象特征的了解、在各种情况下相应的控制策略以及性能指标判据。这些信息通常是以自然语言的形式表达,其特点是定性的描述,所以具有模糊性。控制论的创始人维纳在研究人与外界相互作用的关系时曾指出:“人通过感觉器官感知周围世界,在脑和神经系统中调整获得的信息。经过适当的存贮、校正、归纳和选择(处理)等过程而进入效应器官反作用于外部世界(输出),同时也通过像运动传感器末梢这类传感器再作用于**神经系统,将新接受的信息与原存贮的信息结合在一起,影响并指挥将来的行动。”人不断地从外界获取信息(输入),再存贮和处理信息,并给出决策反作用于外界(输出),从而达到预期目标。这种特性使得人们无法用现有的定量控制理论对这些信息进行处理。在这样的事实面前,人们又重新研究和考虑人的控制行为有什么特点,能否对于无法构造数学模型的对象让计算机模拟人的思维方式,进行控制决策。
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