第３２卷第ｌ期 ２０１ ２年２月 辽宁工业大学学报（自然科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＬｉａｏｎｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖｏ１．３２，Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２０ｌ２
区间二型模糊逻辑系统在淋浴模糊控制中的
应用及仿真
张凯，
（辽宁工业大学理学院． 王 涛
辽宁锦州１２１００１）
摘要：二型模糊逻辑系统巾的二型模糊集能够更好地处理实际问题中的不确定性，它可以最大限度的降低
不确定性对系统的影响，研究了区间二型模糊逻辑控制器在淋浴模糊控制中的应用，并应用ＭＡＴＬＡＢ进行仿真，
仿真结果表明，所设计的区间二型模糊逻辑系统应用于淋浴模糊控制系统是有效的，与一型模糊逻辑系统比较，
取得了更好的控制效果。
关键词：区间二型模糊集；区间二 型模糊逻辑系统；模糊控制；ＭＡＴＬＡＢ仿真
中图分类号：Ｏ１５９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４．３２６１（２０１２）０１．００６２．０５
Ｉｎｔｅｒｖａｌ Ｔｙｐｅ—－２ Ｆｕｚｚｙ Ｌｏｇｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｓｈｏｗｅｒ Ｆｕｚｚｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ
ｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎ ｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ＺＨＡＮＧ Ｋａｉ，ＷＡＮＧ Ｔａｐ
（Ｓｃｉｅｎｃ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｎｚｈｏｕ １２１００１，Ｃｈｉｎａ）
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｒｖａｌ ｔｙｐｅ・—２ ｆｕｚｚｙ ｓｅｔｓ；ｉｎｔｅｒｖａｌ ｔｙｐｅ・－２ ｆｕｚｚｙ ｌｏｇｉｃ ｓｙｓｔｅｍ；ｆｕｚｚｙ ｃｏｎｔｒｏｌ；
ＭＡＴＬＡＢ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｙｐｅ－２ ｆｕｚｚｙ ｓｅｔｓ ｔｈａｔ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｙｐｅ－２ ｆｕｚｚｙ ｓｙｓｔｅｍｓ，ｃａｎ ｗｅｌｌ ｈａｎｄｌｅ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓ ｉｎ
模糊控制基本原理
模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它的基本原理是将模糊逻辑应用于控制系统中。传统的控制方法通常是基于精确的数学模型，而模糊控制则可以处理系统的不确定性和复杂性。
模糊控制系统通常包括模糊化、模糊推理和解模糊三个主要步骤。模糊化是将输入和输出量进行模糊化处理，使用模糊集合来描述变量的不确定性程度。模糊推理是基于模糊规则对输入和输出变量进行推理，得到模糊输出。解模糊是将模糊输出转换为精确的输出，通常使用去模糊化方法来实现。
在模糊控制中，模糊规则是关键的组成部分。模糊规则由若干个条件和一个结论组成，用于描述输入和输出变量之间的关系。通过对输入变量的模糊化和对模糊规则的推理，可以得到模糊输出，然后通过解模糊化将其转换为精确的输出。
模糊控制的优势在于可以处理非线性和模糊性系统，而传统的控制方法往往不能有效应对这些问题。模糊控制还具有较好的鲁棒性，对系统参数的变化和外部扰动具有一定的容忍度。
总的来说，模糊控制的基本原理是基于模糊逻辑，通过模糊化、模糊推理和解模糊化等步骤，实现对复杂和不确定系统的控制。它可以应用于各种领域，如机器人控制、交通控制、工业过程控制等。
flc模糊逻辑控制
FLC（Fuzzy Logic Control）是一种基于模糊逻辑的控制方法，用于处理非线性、复杂或模糊的系统。FLC的基本原理是模仿人类的思维方式，使用模糊语言和规则来描述和解决问题。
FLC包括三个主要组成部分：模糊化、推理和解模糊化。
1. 模糊化（Fuzzification）：将输入变量转换为模糊集合。通过数学函数将实际的输入值映射到模糊集合上，以便进行后续的模糊推理。
2. 推理（Inference）：基于一组模糊规则进行推理，从模糊输入中推导出模糊输出。模糊规则通常采用IF-THEN的形式，其中IF部分是模糊输入的条件，THEN部分是模糊输出的结论。
3. 解模糊化（Defuzzification）：将模糊输出转换为实际的控制信号。解模糊化方法可以是基于数学函数的方法，例如计算模糊输出的重心或加权平均值。也可以是基于专家经验的方法，例如使用经验统计或模糊规则。
FLC的优点是可以利用模糊语言来描述复杂的系统，可以处理不确定性和模糊性的输入，并且可以通过添加、修改和删除模糊规则来进行系统的调整和改进。然而，FLC的缺点是需要大量的规则和参数的设置，而且规则的设计依赖于特定的问题领域知识。
FLC被广泛应用于控制领域，例如自动化控制、电力系统控制、机器人控制等。它能够处理非线性、不确定性和模糊性的问题，提供了一种灵活、直观和鲁棒的控制方法。
技术市场 模糊逻辑控制在 火电厂热工过程中的应用分析 金晓东 （江苏华电扬州发电有限公司，江苏扬州 ２２５００２） 【摘要】基于传统控制法的局限性，分析研究和模糊逻辑控制的特点，同时根据火电厂生产时的一些特殊性，进一步研究探 讨可在火电厂生产过程中应用模糊逻辑控制的可行性。 【关键词】热工过程；模糊逻辑控制；自动化 一、模糊逻辑控制步骤 在模糊逻辑控制过程中，其步骤可分为模糊化、模糊逻辑 推理、以及解模糊化。在实际控制过程中，这三个步骤完成的地 方分别为模糊控制器的状态接口，推理机，以及控制接口。模糊 化是借助传感器将有关受控对象的物理量转化为电量，假如传 感器是以连续的模拟量作为输出量，那么则需采用Ａ／Ｄ转换器 将其转化成作为计算机输入测量值的数字量；然后标准化处理 该输入测量值。经过这样的一系列步骤，将输入的精确量转换 成模糊变量值，方可在模糊控制规则中以检测到的输入量作为 条件。并通过模糊控制规则完成推理过程。在获取的输出范围 中，真正的输出控制量应当是一个代表性较强的值。模糊控制 系统通常是根据输出误差及误差的变化完成过程控制，图一为 基本过程框架图。经模糊处理后，实际测的精确量误差与误差 变化成为模糊量，误差与误差变化在采集时刻ｔ的定义为； ｅ产 ｒ＿ ：Ａ ｅｙｅｔ－ｅｔ．１其中ｙｆ表示设定值，表示ｔ时刻的过程输出， ｙｔ则表示的是ｔ时刻的输出误差。然后再用模糊控制规则计算 这些量，并将其转化成精确量，完成过程控制。
图１模糊控制系统基本框架图 二、火电厂热工过程中水位、温度模糊控制设计思想 文中对火电厂热工过程生产时水位和温度作为研究对象， 采取模糊逻辑控制仿真，对热工过程中模糊逻辑控制的应用进 行了研究。模糊逻辑控制系统的设计步骤如下：（１）受控系统输 入的确定。以温度作为控制对象，控制系统的输入为测量温度 和给定值两者之间的偏差，以及温度变化率；然而在水位控制 中，控制系统的输入则是以监测水位和设定水位两者之间的差 ２９２企业导报２０１３年第８期 值，以及水位变化率。（２）输入变量论域的确定。为了能够使控 制效果得到保障，温度控制的隶属函数采取钟形，三角形输出； 水位控制还需对计算两盒控制效果进行综合考虑，隶属函数为 高斯曲线，三角形输出。（３）模糊逻辑控制规则库的没计。也就 ‘１ —ｔｈｅｎ…”条件规则的设计。（４）模糊推理结构设计。该部分 是以状态估计模糊控制推理方法控制水位和温度。（５）解模糊 化方法的选择。文章中采取重心法进行选择。（６）仿真应用。参 照控制效果，适当的修改模糊控制规则的输入，出变量论域，待 达到预期效果方可结束修改 三、模糊逻辑控制仿真 （１）温度控制仿真。在火电厂的热工过程中，有较多因素会 对温度产生干扰作用，具体操作为：在温度较低的情况下，为了 减小喷水量，将喷水阀门的开度减小；若果温度非常适中，则不 改变阀门的开度。（２）水位控制仿真。在火电厂热工控制过程 中。最常见的一个控制问题就是水位控制，如除氧器水位控制、 汽包水位控制等。对水位控制的设计，主要是参照输入，调节流 量。其操作的具体步骤为，在检测水位超过设定水位的情况下， 则增大液体流出的流量或减少液体的流入流量；在检测水位和 设定水位相等的情况下，若此时的水位变化率是负值，那么还 需要降低液体的流出流量或者增加液体的流入流量；在检测水 位和设定水位相等的情况下，若此时的水位变化率是正值，那 么则要增大液体的流出流量或者降低液体的流入流量；在检测 水位和设定水位相等的情况下，位变化率等于零，则不改变液 体的流入流量和流出流量。 本文中根据模糊逻辑控制的基本特点，研究探讨了关于该 控制方式在火电厂热工过程中应用的必要性和可行性，在热工 过程中引入模糊控制的思想，对模糊逻辑控制系统设计步骤做 了相关总结。并对热工过程中的水位、温度等典型对象设计了 模糊逻辑控制系统，仿真效果非常理想。 参 考 文 献 【ｌ】陈景通，李忠舒．火电厂锅炉主汽温模糊控制系统的研究［Ｊ】．沈阳 师范大学学报．２０１０（４） 【２】崔利，康静秋，张学宏．火电厂热工技术监督中发现的问题及其解 决措施ｆＪ１．热力发电．２０１０（１）
