智能控制导论实验报告
2012-01-09
姓名：_______________ 常青_________
学号：0815321002
班级：____________ 08自动化
指导老师：___________ 方慧娟________
实验一：模糊控制器设计与实现
一、实验目的
1. 模糊控制的特征、结构以及学习算法
2. 通过实验掌握模糊自整定PID 的工作原理
二、实验内容
已知系统的传递函数为：1/(10s+1)*e(-0.5s) 。假设系统给定为阶跃值r=30 ，系统初始值r0=0. 试分别设计
(1) 常规的PID 控制器；
(2) 常规的模糊控制器；
(3) 比较两种控制器的效果；
(4) 当通过改变模糊控制器的比例因子时，系统响应有什么变化？
三、实验设备
Matlab 7.0 软件/SIMULINK
四、实验原理
1.模糊控制
模糊逻辑控制又称模糊控制，是以模糊集合论，模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一类计算机控制策略，模糊控制是一种非线性控制。图1-1 是模糊控制系统基本结构，由图可知模糊控制器由模糊化，知识库，模糊推理和清晰化(或去模糊化)四个功能模块组成。
控制的。其传递函数的形式是: G(s) k p(1
T I S T D S），PID控制原理
针对模糊控制器每个输入，输出，各自定义一个语言变量。因为对控制输出的判断，往往不仅根据误差的变化，而且还根据误差的变化率来进行综合评判。所以在模糊控制器的设计中，通常取系统的误差值e和误差变化率ec为模糊控制器的两个输入，则在e的论域上定义语言变量“误差
E ” ，在ec的论域上定义语言变量“误差变化EC ” ；在控制量u的论域上定义语言变量“控制量U”。
通过检测获取被控制量的精确值，然后将此量与给定值比较得到误差信号e，对误差取微分得到误差变化率ec,再经过模糊化处理把分明集输入量转换为模糊集输入量，模糊输入变量根据预先设定的模糊规则，通过模糊逻辑推理获得模糊控制输出量，该模糊输出变量再经过去模糊化处理转换为分明集控制输出量。
2.PID控制
在模拟控制系统中，控制器最常用的控制规律是PID控制。PID 控制器是一种线性控制器。它根据给定值与实际输出值之间的偏差来
框图如图1-2所示。
式中k p——比例系数；T I——积分时间常数；T D——微分时间
常数。
图1-2 PID控制系统原理框图PID控制器各环节的作用如下：
（1）、比例环节：成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减小偏差。增大比例系数一般将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差，但是过大的比例系数会使系统有比较大的超调，并产生振荡，使稳定性变坏。
（2 ）、积分环节：主要消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数T I , T I越大，积分作用越弱，反之越强。增大积分时间有利于减小超调，减小振荡，使系统的稳定性增加，但是系统静差消除时间变长。
（3、、微分环节：反映偏差信号的变化趋势（变化速率），并能在偏差信号变得太大之前在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。增大微分时间D有利于加
快系统的响应速度，使系统超调量减小，稳定性增加，但系统对扰动的抑制能力减弱。
五、实验步骤
1、基于simulink 的PID控制器的仿真及其调试:
G4
调节后的Kp , Ki , Kd分别为：10 , 1 , 0.05
示波器观察到的波形为：
2、基于simulink的模糊控制器的仿真及其调试：
（1）启动matlab后，在主窗口中键入fuzzy回车，屏幕上就会显现出如下图所示的“FIS Editor ”界面，即模糊推理系统编辑器
回 1Z
E
E o
S3
1B1
NB
&
jJ
trimf
Srslcm "malTul2 irvuls, 1 out 口ut d and 49 riJcs
file Edit View
(2)双击输入量或输出量模框中的任何一个， 都会弹出隶属函
数编辑器，简称MF 编辑器
2] FTS Editor: rnohuil
Flr￡ N^me: mohul FIS Type: mannd^ini
And method
Or rftethfcod
lini^lication AqqrccKrti^n
Defuzzi fiMrtion
mohul CmaiTMj^in O
Current Vorwabte
min
max centroid
Marne
Type
impL
R QHCIO
FIS Variables
Current Variable
Current Merriber-shp Funrrtiein (click an MF tc sel&rt)
Marne
lyipe
inmirt
Pai aina
[(-S -6 -4|
R^ngs 尿My 丽的资
Chjse
Readv
0-
input Vari able "E"
Membtrihip function ptots P |c *pcirts ;
FVlenribtr^Kip Function Edlit?r; [rncHu 1
File Edit Vi ew E U
（3）在FIS Editor 界面顺序单击菜单Editor — Rules 出现模
糊规则编辑器
Rule Editor: mphu 1
File Edit View Options
.lr fE 悔 MBQ Ehd (EC ts ZB) then PSJ (0 2. IT (& is INM j and (EC is Nb j then iu is FSj (I j
3. If (E is NS) ^nd(ECrs NB) then (U is PS) (1)
4. If (E is 0) and (EC is NB1 then (U is PS) (1)
5. If tE PS^ and tEC its MBl then CU is PM) f11 B. If (E is-
PM) and (EC is MB) then (U is ： PB) (I)
7. If (E Is PBJ and (EC 眩 MBJ then (U n$ PB) (i ) 8. If (E ie MB) and (EC io NM)tben (U Ic NS) (1)
9. If (E is NM) and 〔EC is NM) tkw 件(□ io PS) (1) no. IT 氓匡 N3)and (EC 憶 INM )iheri (U 醺 F *S )(1) 11. IT CE its Oji and (EC is rMMjiheni QU is PSJ (T )
Then
U IW
本次设计采用双输入（偏差E 和偏差变化量EC ）单输出（U ）模糊控 制器，E 的论域是［-6,6］，EC 的论域是［-6,6］，U 的论域是［-6,6］。它 们的状态分别是负大（NB ）、负中（NM ）、负小（NS ）、零（ZO ）、 正小（PS ）、正中（PM ）、正大（PB ）。语言值的隶属函数选择三角 形的隶属度函数。推理规则选用Mamda ni 控制规则。
该控制器的控制规则表如图所示:
If L is
and
EC is
ND
NM
PWI
0 NS PS
P PM
not
_ Ccnriecticin _
r ar
炸and
not
rtS Ntiirit. rriuhu I
Delete rule Add njle Ch^nae njie
Help
Close
厂rot
ncme-
VL/Pinhi-
开题报告 电气工程及其自动化 基于BP神经网络的数字字母识别系统设计——系统分析设计 一、课题研究意义及现状 随着信息科技技术的飞速发展，神经网络从当年的无人问津到现在广泛应用于各个领域，这个不是偶然而是其功能大部分能适应生产生活的各方面需求。特别是在人工智能、自动控制、计算机科学、信息处理、机器人、模式识别等方面有重大的应用。 BP神经网络已被广泛地应用于各个领域，它的基本思想是，学习过程由信号的正向传播与误差的反向传播两个过程组成。正向传播时，输入样本从输入从输入层传入，经各隐层逐层处理后，传向输出层。若输出层的实际输出与期望输出不符，则转入误差的反向传播阶段。误差反传是将输出误差以某种形式通过隐层向输入层逐层反传，并将误差分摊给各层的所有单元，从而获得各层单元的误差信号，此误差信号即作为修正各单元权值的依据。这种信号正向传播与误差反向传播的各层权值调整过程是周而复始地进行的。此过程一直进行到网络输出误差减少到可以接受的程度，或进行预先设定的学习次数为止。 本课题就是利用BP神经网络的工作原理，对0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数字的图像提取特征向量作为神经网络识别输入向量的基础上，分析建立对0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数字进行识别的BP神经网络拓扑结构，为程序实现识别系统创造条件。 目前，手写体字符识别是一个非常重要和活跃的研究领域，它涉及到模式识别、图像处理、人工智能、模糊数学、信息论、计算机等学科，是一门综合性技术，有广阔的应用背景与巨大的市场需求。因此，对字符识别的研究具有理论与应用的双重意义。 二、课题研究的主要内容和预期目标 （一）研究内容 （1）熟悉BP神经网络的基本原理及其算法； （2）掌握人工神经网络的拓扑结构模型，并利用该模型构建识别系统 （3）在含有噪声的情况下对识别系统的影响，并能提高识别的准确率 （4）研究出最好的方案分别使识别率，复杂度方面达到理想状态 （二）预期目标 结合自己的所学的BP神经网络知识对0到9十个数字字符进行编码，变成神经网络可以接受的输入向量形式，构建数字字符识别的BP神经网络拓扑结构模型，完成基于BP神经网络数字识别系统设计。
一、填空题 1、模糊控制器由模糊化接口、解模糊接口、知识库和模糊推理机组成 2、一个单神经元的输入是 1.0 ，其权值是 1.5，阀值是-2，则其激活函数的净输入是-0.5 ，当激活函数是阶跃函数，则神经元的输出是 1 3、神经网络的学习方式有导师监督学习、无导师监督学习 和灌输式学习 4、清晰化化的方法有三种：平均最大隶属度法、最大隶属度取最小/最大值法和中位数法，加权平均法 5、模糊控制规则的建立有多种方法，是：基于专家经验和控制知识、基于操作人员的实际控制过程和基于过程的模糊模型，基于学习 6、神经网络控制的结构归结为神经网络监督控制、神经网络直接逆动态控制、神网自适应控制、神网自适应评判控制、神网内模控制、神网预测控制六类 7．傅京逊首次提出智能控制的概念，并归纳出的3种类型智能控制系统是、和。 7、人作为控制器的控制系统、人机结合作为控制器的控制系统、无人参与的自主控 制系统 8、智能控制主要解决传统控制难以解决的复杂系统的控制问题，其研究的对象具备的3个特点为、和。 8、不确定性、高度的非线性、复杂的任务要求 9．智能控制系统的主要类型有、、、 、和。 9、分级递阶控制系统，专家控制系统，神经控制系统，模糊控制系统，学习控制系统，集成或者（复合）混合控制系统 10．智能控制的不确定性的模型包括两类：(1)； (2)。 10、(1)模型未知或知之甚少；(2)模型的结构和参数可能在很大范围内变化。11．控制论的三要素是：信息、反馈和控制。 12．建立一个实用的专家系统的步骤包括三个方面的设计，它们分别是、 和。知识库的设计推理机的设计人机接口的设计 13．专家系统的核心组成部分为和。知识库、推理机 14．专家系统中的知识库包括了3类知识，它们分别为、、 和。判断性规则控制性规则数据
模糊神经网络技术研究的现状及展望 摘要：本文对模糊神经网络技术研究的现状进行了综述，首先介绍了模糊控制技术和神经网络技术的发展，然后结合各自的特点讨论了模糊神经网络协作体的产生以及优越性，接着对模糊神经网络的常见算法、结构确定、规则的提取等进行了阐述，指出了目前模糊神经网络的研究发展中还存在的一些问题，并对模糊神经网络的发展进行了展望。 关键字：模糊控制；神经网络；模糊神经网络 引言 系统的复杂性与所要求的精确性之间存在尖锐的矛盾。为此，通过模拟人类学习和自适应能力，人们提出了智能控制的思想。控制理论专家Austrom（1991）在IFAC大会上指出：模糊逻辑控制、神经网络与专家控制是三种典型的智能控制方法。通常专家系统建立在专家经验上，并非建立在工业过程所产生的操作数据上，且一般复杂系统所具有的不精确性、不确定性就算领域专家也很难把握，这使建立专家系统非常困难。而模糊逻辑和神经网络作为两种典型的智能控制方法，各有优缺点。模糊逻辑与神经网络的融合——模糊神经网络由于吸取了模糊逻辑和神经网络的优点，避免了两者的缺点，已成为当今智能控制研究的热点之一了。 1 模糊神经网络的提出 模糊集理论由美国著名控制论专家L.A.Zadeh于1965年创立[1]。1974年，英国著名学者E.H.Mamdani将模糊逻辑和模糊语言用于工业控制，提出了模糊控制论。至今，模糊控制已成功应用在被控对象缺乏精确数学描述及系统时滞、非线性严重的场合。 人工神经网络理论萌芽于上世纪40年代并于80年代中后期重掀热潮，其基本思想是从仿生学的角度对人脑的神经系统进行功能化模拟。人工神经网络可实现联想记忆，分类和优化计算等功能，在解决高度非线性和严重不确定系统的控制问题方面，显示了巨大的优势和潜力 模糊控制系统与神经网络系统具有整体功能的等效性[2]，两者都是无模型的估计器，都不需要建立任何的数学模型，只需要根据输入的采样数据去估计其需要的决策：神经网络根据学习算法，而模糊控制系统则根据专家提出的一些语言规则来进行推理决策。实际上，两者具有相同的正规数学特性，且共享同一状态空间[3]。 另一方面，模糊控制系统与神经网络系统具有各自特性的互补性[。神经网络系统完成的是从输入到输出的“黑箱式”非线性映射，但不具备像模糊控制那样的因果规律以及模糊逻辑推理的将强的知识表达能力。将两者结合，后者正好弥补前者的这点不足，而神经网络的强大自学习能力则可避免模糊控制规则和隶属函数的主观性，从而提高模糊控制的置信度。 因此，模糊逻辑和神经网络虽然有着本质上的不同，但由于两者都是用于处理不确定性问题，不精确性问题，两者又有着天然的联系。Hornik和White(1989)证明了神经网络的函数映射能力[4]；Kosko(1992)证明了可加性模糊系统的模糊逼近定理(FAT，Fuzzy Approximation Theorem)[5]；Wang和Mendel(1992)、Buckley和Hayashi(1993)、Dubots 和Grabish(1993)、Watkins(1994)证明了各种可加性和非可加性模糊系统的模糊逼近定理[6]。这说明模糊逻辑和神经网络有着密切联系，正是由于这类理论上的共性，才使模糊逻辑
模糊神经网络（备课笔记） 参考书： 杨纶标，高英仪。《模糊数学原理及应用》（第三版），广 州：华南理工大学出版社 彭祖赠。模糊数学及其应用。武汉：武汉科技大学 胡宝清。模糊理论基础。武汉：武汉大学出版社 王士同。模糊系统、模糊神经网络及应用程序设计。 《模糊系统、模糊神经网络及应用程序设计》 本书全面介绍了模糊系统、模糊神经网络的基本要领概念与原理，并以此为基础，介绍了大量的应用实例及编程实现实例。 顾名思义，模糊神经网络就是模糊系统和神经网络的结合，本质上就是将常规的神经网络（如前向反馈神经网络，Hopfield神经网络）赋予模糊输入信号和模糊权值。 选自【模糊神经网络P17】 预备知识 复杂的东西是难以精确化的，这使得人们所需要的精确性和问题的复杂性间形成了尖锐的矛盾。 正如模糊数学的创始人L.A.Zadeh(查德)教授（美国加利福尼亚大学）所说：“当系统的复杂性增加时，我们使它精确化的能力将减小。直到达到一个阈值，一旦超越它，复杂性和精确性将相互排斥。”这就是著名的“互克性原理”。 该原理告诉我们，复杂性越高，有意义的精确化能力就越低；而复杂性意味着因素众多，以致人们往往不可能同时考察所有因素，只能把研究对象适当简化或抽象成模型，即抓住其中的主要部分而忽略掉次要部分。当在一个被压缩了的低维因素空间考虑问题时，即使本来是明确的概念，也会变得模糊起来。或者某些抽象简化模型本身就带有概念的不清晰，如“光滑铰链”这个力学模型，什么叫“光滑”、什么叫“粗糙”就没有一个明确的定义，客观上两者之间没有绝对分明的界限；主观上，决策者对此类非程序化决策做出判断时，主要是根据他的经验、能力和直观感觉等模糊概念进行决策的。 或者判断一个人的好坏，本来有很多因素，比如人品、性格、相貌
毕业设计（论文）开题报告 毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 基于matlab人脸识别技术的实现 文献综述 一、MATLAB概述 MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。而在本文中主要用到的功能是图像处理功能。 二、BP神经网络概述 人工神经网络（Artificial Neural Net works，简写为ANNs）也简称为神经网络（NNs）或称作连接模型（Connectionist Model），它是一种模范动物神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度，通过调整内部大量节点之间相互连接的关系，从而达到处理信息的目的。 人工神经网络发展的主要历程有:20世纪50年代末,Rosenblatt提出的感知器模型和Widrow提出的自适应线性元件,出现了简单的线性分类器;1986年,Rumelhart和Mcllelland 提出了层网络“误差反向传播算法(BP)”,使有导师学习多层感知器网络(ML PN)模式分类器走向实用化,在此基础上又派生出若干前向网络,如径向基函数网络( RBFN)和函数链网络等;1982年,美国加州工学院的物理学家Hopfield提出的一种用于联想记忆和优化计算的反馈网络模型,由于引进了“能量函数” 的概念,使网络走向具体电路有了保证;20世纪70年代,Watanabe 提出了使用模式子空间的概念来设计不同类别对应的子空间,由不同类别聚类的子空间实现模式识别; Kohonen提出的自组织特征映射网络模型等都为神经网络模式识别理论提供了进一步的根据。 构成人工神经网络的三个基本要素是:神经元、络拓扑结构和网络的训练(学习)方法。神经元(节点)的作用是把若干输入加权求和,并对这种加权和进行非线性处理后输出。神经元的选择一般有以下特点:每个神经元都具有多个输入、个输出,具有闭值,采用非线性函数。 1、神经元
智能控制导论实验报告 2012-01-09 姓名：_______________ 常青_________ 学号：0815321002 班级：____________ 08自动化 指导老师：___________ 方慧娟________
实验一：模糊控制器设计与实现 一、实验目的 1. 模糊控制的特征、结构以及学习算法 2. 通过实验掌握模糊自整定PID 的工作原理 二、实验内容 已知系统的传递函数为：1/(10s+1)*e(-0.5s) 。假设系统给定为阶跃值r=30 ，系统初始值r0=0. 试分别设计 (1) 常规的PID 控制器； (2) 常规的模糊控制器； (3) 比较两种控制器的效果； (4) 当通过改变模糊控制器的比例因子时，系统响应有什么变化？ 三、实验设备 Matlab 7.0 软件/SIMULINK 四、实验原理 1.模糊控制 模糊逻辑控制又称模糊控制，是以模糊集合论，模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一类计算机控制策略，模糊控制是一种非线性控制。图1-1 是模糊控制系统基本结构，由图可知模糊控制器由模糊化，知识库，模糊推理和清晰化(或去模糊化)四个功能模块组成。
控制的。其传递函数的形式是: G(s) k p(1 T I S T D S），PID控制原理 针对模糊控制器每个输入，输出，各自定义一个语言变量。因为对控制输出的判断，往往不仅根据误差的变化，而且还根据误差的变化率来进行综合评判。所以在模糊控制器的设计中，通常取系统的误差值e和误差变化率ec为模糊控制器的两个输入，则在e的论域上定义语言变量“误差 E ” ，在ec的论域上定义语言变量“误差变化EC ” ；在控制量u的论域上定义语言变量“控制量U”。 通过检测获取被控制量的精确值，然后将此量与给定值比较得到误差信号e，对误差取微分得到误差变化率ec,再经过模糊化处理把分明集输入量转换为模糊集输入量，模糊输入变量根据预先设定的模糊规则，通过模糊逻辑推理获得模糊控制输出量，该模糊输出变量再经过去模糊化处理转换为分明集控制输出量。 2.PID控制 在模拟控制系统中，控制器最常用的控制规律是PID控制。PID 控制器是一种线性控制器。它根据给定值与实际输出值之间的偏差来 框图如图1-2所示。
基于神经网络的仿真实验 一、实验目的 1．熟悉神经网络的结构、特征及学习算法 2．通过实验掌握利用神经网络进行样本学习与训练的方法。 3．通过实验了解神经网络的结构、权值、学习速率、动量因子对控制效果的影响。 4．通过实验掌握用Matlab 实现神经网络控制系统仿真的方法 二、实验内容 1．给出仿真系统的设计过程和程序清单。 2．记录实验数据和曲线 三、实验步骤 1．在Matlab 下依据原理编写仿真程序并调试。 2．给定输入信号，或训练样本，运行程序，记录实验数据和控制曲线 3．修改神经网络结构参数，如权值、学习速率、动量因子、隐含层神经元个数等，重复步骤（2） 四、实验要求 1. 使用BP 网络逼近对象： 采样时间取2ms,输入信号为u(k)=2sin(10πt),神经网络为3-10-2结构,权值W1,W2的初始取值取[-1,+1]之间的随机值,取η=0.80,α=0.06。 2．取标准样本为3 神经网络为3-12-2结构,权值的初始取值取[-1,+1]之间的随机值,取η =0.70,α=0.05，训练最终目标为 。 3．被控对象为 输入指令为一方波信号：))4sgn(sin(8.0)(t k rin π=,采样时间为1ms ，η=0.60，采用有监督Hebb 学习实现权值的学习，初始权值取 [][]2.0,15.015.015.0321===K w w w W 五、实验程序 1.clear all; 清除所有文件； close all; 关闭所有已开文件； xite=0.80; 惯性系数为0.8； alfa=0.06; 学习速率为0.06； w2=rands(6,1); 初始化隐含层与输出层6行1列的权值矩阵； s t k y k y k u k yout 5.0) 1(1)1()()(2 3 ≤-+-+=) 2(632.0)1(10.0)2(26.0)1(368.0)(-+-+-+-=k u k u k y k y k y 1010-=E
一、论文名称、课题来源、选题依据 论文名称：基于bp神经网络的技术创新预测与评估模型及其应用研究 课题来源：单位自拟课题或省政府下达的研究课题 选题依据： 技术创新预测和评估是企业技术创新决策的前提和依据。通过技术创新预测和评估, 可以使企业对未来的技术发展水平及其变化趋势有正确的把握, 从而为企业的技术创新决策提供科学的依据, 以减少技术创新决策过程中的主观性和盲目性。只有在正确把握技术创新发展方向的前提下, 企业的技术创新工作才能沿着正确方向开展,企业产品的市场竞争力才能得到不断加强。在市场竞争日趋激烈的现代商业中, 企业的技术创新决定着企业生存和发展、前途与命运, 为了确保技术创新工作的正确性,企业对技术创新的预测和评估提出了更高的要求。 二、本课题国内外研究现状及发展趋势 现有的技术创新预测方法可分为趋势外推法、相关分析法和专家预测法三大类。 (1)趋势外推法。 指利用过去和现在的技术、经济信息, 分析技术发展趋势和规律, 在分析判断这些趋势和规律将继续的前提下, 将过去和现在的趋势向未来推演。生长曲线法是趋势外推法中的一种应用较为广泛的技术创新预测方法,美国生物学家和人口统计学家raymond pearl提出的pearl曲线(数学模型为: y=l∕ [1+a?exp(-b·t)] )及英国数学家和统计学家gompertz提出的gompertz曲线(数学模型为exp(-b·t))皆属于生长曲线, 其预测值y为技术性能指标, t为时间自变量, l、a、b皆为常数。ridenour模型也属于生长曲线预测法, 但它假定新技术的成长速度与熟悉该项技术的人数成正比, 主要适用于新技术、新产品的扩散预测。 (2)相关分析法。 利用一系列条件、参数、因果关系数据和其他信息, 建立预测对象与影响因素的因果关系模型, 预测技术的发展变化。相关分析法认为, 一种技术性能的改进或其应用的扩展是和其他一些已知因素高度相关的, 这样, 通过已知因素的分析就可以对该项技术进行预测。相关分析法主要有以下几种: 导前-滞后相关分析、技术进步与经验积累的相关分析、技术信息与人员数等因素的相关分析及目标与手段的相关分析等方法。 (3)专家预测法。
一、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目 的等。） 工作基础：了解C++的基本概念和语法，熟练使用Visual C++6.0软件。 研究条件：BP神经网络的基本原理以及图像处理的基本常识。 应用环境：基于BP神经网络的图片图像文件中的字符识别。 工作目的：掌握基于Visual C++6.0应用程序的开发。 了解人工智能的基本概念并掌握神经网络算法的基本原理。 掌握Visual C++6.0中的图片处理的基本过程。 二、参考文献 [1]人工智能原理及其应用，王万森，电子工业，2007. [2]VC++深入详解，鑫，电子工业，2006. [3]人工神经网络原理, 马锐，机械工业，2010. [4]Visual C++数字图像处理典型案例详解，晶，机械工业，2012. [5]Application of Image Processing to the Characterization of Nanostructures Manuel F. M. Costa，Reviews on Advanced Materials Science,2004. 三、设计（研究）容和要求（包括设计或研究容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求。） 1、掌握C++的基本概念和语法。 2、掌握二维神经网络的基本原理。了解BP神经网络的基本概念。 3、完成Visual C++中对于图像的灰度、二值化等预处理。 4、完成基于样本的神经网络的训练以及图像中数字的识别，并对其性能进 行统计和总结，分析其中的不足。
指导教师（签字） 年月日 审题小组组长（签字） 年月日理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告
BP神经网络的技术创新研究开题报告论文名称：基于BP神经网络的技术创新预测与评估模型及其应用研究 课题来源：单位自拟课题或省政府下达的研究课题 选题依据： 技术创新预测和评估是企业技术创新决策的前提和依据。通过技术创新预测和评估,可以使企业对未来的技术发展水平及其变化趋势有正确的把握,从而为企业的技术创新决策提供科学的依据,以减少技术创新决策过程中的主观性和盲目性。只有在正确把握技术创新发展方向的前提下,企业的技术创新工作才能沿着正确方向开展,企业产品的市场竞争力才能得到不断加强。在市场竞争日趋激烈的现代商业中,企业的技术创新决定着企业生存和发展、前途与命运,为了确保技术创新工作的正确性,企业对技术创新的预测和评估提出了更高的要求。 二、本课题国内外研究现状及发展趋势 现有的技术创新预测方法可分为趋势外推法、相关分析法和专家预测法三大类。 (1)趋势外推法。指利用过去和现在的技术、经济信息,分析技术发展趋势和规律,在分析判断这些趋势和规律将继续的前提下,将过去和现在的趋势向未来推演。生长曲线法是趋势外推法中的一种应用较为广泛的技术创新预测方法,美国生物学家和人口统计学家RaymondPearl提出的Pearl曲线(数学模型为:Y=L∕[1+A?exp(-B·t)])及英国数学家和统
计学家Gompertz提出的Gompertz曲线(数学模型为:Y=L·exp(-B·t))皆属于生长曲线,其预测值Y为技术性能指标,t为时间自变量,L、A、B 皆为常数。Ridenour模型也属于生长曲线预测法,但它假定新技术的成长速度与熟悉该项技术的人数成正比,主要适用于新技术、新产品的扩散预测。 (2)相关分析法。利用一系列条件、参数、因果关系数据和其他信息,建立预测对象与影响因素的因果关系模型,预测技术的发展变化。相关分析法认为,一种技术性能的改进或其应用的扩展是和其他一些已知因素高度相关的,这样,通过已知因素的分析就可以对该项技术进行预测。相关分析法主要有以下几种:导前-滞后相关分析、技术进步与经验积累的相关分析、技术信息与人员数等因素的相关分析及目标与手段的相关分析等方法。 (3)专家预测法。以专家意见作为信息来源,通过系统的调查、征询专家的意见,分析和整理出预测结果。专家预测法主要有:专家个人判断法、专家会议法、头脑风暴法及德尔菲法等,其中,德尔菲法吸收了前几种专家预测法的长处,避免了其缺点,被认为是技术预测中最有效的专家预测法。 趋势外推法的预测数据只能为纵向数据,在进行产品技术创新预测时,只能利用过去的产品技术性能这一个指标来预测它的随时间的发展趋势,并不涉及影响产品技术创新的科技、经济、产业、市场、社会及政策等多方面因素。在现代商业经济中,对于产品技术发展的预测不能
智能控制题库
1. 试说明智能控制的的基本特点是什么？ （1）学习功能（1分）（2）适应功能（1分）（3）自组织功能（1分） （4）优化能力（2分） 2、试简述智能控制的几个重要分支。 专家控制、模糊控制、神经网络控制和遗传算法。 3、试说明智能控制研究的数学工具。 智能控制研究的数学工具为：（1）符号推理与数值计算的结合；（2）离散事件与连续时间系统得结合；（3）模糊集理论；（4）神经网络理论；（5）优化理论 4.智能控制系统有哪些类型，各自的特点是什么？ （1）专家控制系统（1分） 专家系统主要指的是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验。它具有启发性、透明性、灵活性、符号操作、不一确定性推理等特点。（2）模糊控制系统（1分） 在被控制对象的模糊模型的基础上，运用模糊控制器近似推理手段，实现系统控制的一种方法模糊模型是用模糊语言和规则描述的一个系统的动态特性及性能指标。（3）神经控制系统（1分） 神经网络具有某些智能和仿人控制功能。学习算法是神经网络的主要特征。 5、简述专家控制与专家系统存在的区别。 专家控制引入了专家系统的思想，但与专家系统存在区别：（1）专家系统能完成专门领域的功能，辅助用户决策；专家控制能进行独立的、实时的自动决策。专家控制比专家系统对可靠性和抗干扰性有着更高的要求。
（2）专家系统处于离线工作方式，而专家控制要求在线获取反馈信息，即要求在线工作方式。 6、试说明智能控制的三元结构，并画出展示它们之间关系的示意图。 把智能控制扩展为三元结构，即把人工智能、自动控制和运筹学交接如下表示：（2分） IC=AI∩AC∩OR OR一运筹学（Operation research）IC一智能控制( intelligent control); Al一人工智能(artificial intelligence); AC一自动控制(automatic Colltrol); ∩一表示交集. 8. 简述智能控制系统较传统控制的优点。 在传统控制的实际应用遇到很多难解决的问题，主要表现以下几点：（1）实际系统由于存在复杂性、非线性、时变性、不确定性和不完全性等，无法获得精确的数学模型。(1分)（2）某些复杂的和包含不确定性的控制过程无法用传统的数学模型来描述，即无法解决建模问题。(1分)（3）针对实际系统往往需要进行一些比较苛刻的线性化假设，而这些假设往往与实际系统不符合。(1分)（4）实际控制任务复杂，而传统的控制任务要求低，对复杂的控制任务，如机器人控制、CIMS、社会经济管理系统等复杂任务无能为力。(1分) 智能控制将控制理论的方法和人工智能技术灵活地结合起来，其控制方法适应对象的复杂性和不确定性,能够比较有
贵州大学开题报告 开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的，是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段，提纲的目的是让人清楚论文的基本框架，没有必要像论文目录那样详细，下面是小编整理的贵州大学开题报告范文，希望能给大家带来帮助！ 开题报告范文论文名称：基于BP神经网络的技术创新预测与评估模型及其应用研究 课题来源：单位自拟课题或省政府下达的研究课题 选题依据： 技术创新预测和评估是企业技术创新决策的前提和依据。通过技术创新预测和评估，可以使企业对未来的技术发展水平及其变化趋势有正确的把握，从而为企业的技术创新决策提供科学的依据，以减少技术创新决策过程中的主观性和盲目性。只有在正确把握技术创新发展方向的前提下，企业的技术创新工作才能沿着正确方向开展，企业产品的市场竞争力才能得到不断加强。在市场竞争日趋激烈的现代商业中，企业的技术创新决定着企业生存和发展、前途与命运，为了确保技术创新工作的正确性，企业对技术创新的预测和评估提出了更高的要求。 现有的技术创新预测方法可分为趋势外推法、相关分析法和专家预测法三大类。
趋势外推法。指利用过去和现在的技术、经济信息，分析技术发展趋势和规律，在分析判断这些趋势和规律将继续的前提下，将过去和现在的趋势向未来推演。生长曲线法是趋势外推法中的一种应用较为广泛的技术创新预测方法，美国生物学家和人口统计学家RaymondPearl提出的Pearl曲线]）及英国数学家和统计学家Gompertz提出的Gompertz 曲线）皆属于生长曲线，其预测值Y为技术性能指标，t为时间自变量，L、A、B皆为常数。Ridenour模型也属于生长曲线预测法，但它假定新技术的成长速度与熟悉该项技术的人数成正比，主要适用于新技术、新产品的扩散预测。 相关分析法。利用一系列条件、参数、因果关系数据和其他信息，建立预测对象与影响因素的因果关系模型，预测技术的发展变化。相关分析法认为，一种技术性能的改进或其应用的扩展是和其他一些已知因素高度相关的，这样，通过已知因素的分析就可以对该项技术进行预测。相关分析法主要有以下几种：导前-滞后相关分析、技术进步与经验积累的相关分析、技术信息与人员数等因素的相关分析及目标与手段的相关分析等方法。 专家预测法。以专家意见作为信息来源，通过系统的调查、征询专家的意见，分析和整理出预测结果。专家预测法主要有：专家个人判断法、专家会议法、头脑风暴法及德尔菲法等，其中，德尔菲法吸收了前几种专家预测法的长处，
BP神经网络 BP (Back Propagation)神经网络是一种神经网络学习算法，全称基于误差反向传播算法的人工神经网络。 如图所示拓扑结构的单隐层前馈网络，一般称为三层前馈网或三层感知器，即：输入层、中间层（也称隐层）和输出层。它的特点是：各层神经元仅与相邻层神经元之间相互全连接，同层内神经元之间无连接，各层神经元之间无反馈连接，够成具有层次结构的前馈型神经网络系统。单计算层前馈神经网络只能求解线性可分问题，能够求解非线性问题的网络必须是具有隐层的多层神经网络。 在人工神经网络发展历史中，很长一段时间里没有找到隐层的连接权值调整问题的有效算法。直到误差反向传播算法（BP算法）的提出，成功地解决了求解非线性连续函数的多层前馈神经网络权重调整问题。 BP (Back Propagation)神经网络，即误差反传误差反向传播算法的学习过程，由信息的正向传播和误差的反向传播两个过程组成。输入层各神经元负责接收来自外界的输入信息，并传递给中间层各神经元；中间层是内部信息处理层，负责信息变换，根据信息变化能力的需求，中间层可以设计为单隐层或者多隐层结构；最后一个隐层传递到输出层各神经元的信息，经进一步处理后，完成一次学习的正向传播处理过程，由输出层向外界输出信息处理结果。当实际输出与期望输出不符时，进入误差的反向传播阶段。误差通过输出层，按误差梯度下降的方式修正各层权值，向隐层、输入层逐层反传。周而复始的信息正向传播和误差反向传播过程，是各层权值不断调整的过程，也是神经网络学习训练的过程，此过程一直进行到网络输出的误差减少到可以接受的程度，或者预先设定的学习次数为止。 神经网络 神经网络是： 思维学普遍认为，人类大脑的思维分为抽象（逻辑）思维、形象（直观）思维和灵感（顿悟）思维三种基本方式。 逻辑性的思维是指根据逻辑规则进行推理的过程；它先将信息化成概念，并用符号表示，然后，根据符号运算按串行模式进行逻辑推理；这一过程可以写成串行的指令，让计算机执行。然而，直观性的思维是将分布式存储的信息综合起来，结果是忽然间产生想法或解决问题的办法。这种思维方式的根本之点在于以下两点:1.信息是通过神经元上的兴奋模式分布储在网络上;2.信息处理是通过神经元之间同时相互作用的动态过程来完成的。 人工神经网络就是模拟人思维的第二种方式。这是一个非线性动力学系统，其特色在于信息的分布式存储和并行协同处理。虽然单个神经元的结构极其简单，功能有限，但大量神经元构成的网络系统所能实现的行为却是极其丰富多彩的。 神经网络的研究内容相当广泛，反映了多学科交叉技术领域的特点。目前，主要的研究工作集中在以下几个方面： （1）生物原型研究。从生理学、心理学、解剖学、脑科学、病理学等生物科学方面研究神经细胞、神经网络、神经系统的生物原型结构及其功能机理。 （2）建立理论模型。根据生物原型的研究，建立神经元、神经网络的理论模型。其中包括概念模型、知识模型、物理化学模型、数学模型等。 （3）网络模型与算法研究。在理论模型研究的基础上构作具体的神经网络模型，以实现计算机馍拟或准备制作硬件，包括网络学习算法的研究。这方面的工作也称为技术模型研究。 （4）人工神经网络应用系统。在网络模型与算法研究的基础上，利用人工神经网络组成实际的应用系统，例如，完成某种信号处理或模式识别的功能、构作专家系统、制成机器人等等。 纵观当代新兴科学技术的发展历史，人类在征服宇宙空间、基本粒子，生命起源等科学技术领域的进程中历经了崎岖不平的道路。我们也会看到，探索人脑功能和神经网络的研究将伴随着重重困难的克服而日新月异。 【人工神经网络的工作原理】 人工神经网络首先要以一定的学习准则进行学习，然后才能工作。现以人工神经网络对手写“A”、“B”两个字母的识别为例进行说明，规定当“A”输入网络时，应该输出“1”，而当输入为“B”时，输出为“0”。 所以网络学习的准则应该是：如果网络作出错误的的判决，则通过网络的学习，应使得网络减少下次犯同样错误的可能性。首先，给网络的各连接权值赋予(0，1)区间内的随机值，将“A”所对应的图象模式输入给网络，网络将输入模式加权求和、与门限比较、再进行非线性运算，得到网络的输出。在此情况下，网络输出为“1”和“0”的概率各为50%，也就是说是完全随机的。这时如果输出为“1”(结果正确)，则使连接权值增大，以便使网络再次遇到“A”模式输入时，仍然能作出正确的判断。
一、选择题 1、蔡自兴教授提出智能控制系统的四元结构,认为智能控制就是人工智能、控制理论、系统理论与运筹学四种学科的交叉。 2、专家就是指在某一专业领域内其专业知识与解决问题的能力达到很高水平的学者。 3、专家系统中的知识按其在问题求解中的作用可分为三个层次,即数据级、知识库级与控制级。 4、不确定性知识的表示有三种:概率、确定性因子与模糊集合。 5、Hebb学习规则就是一种无教师的学习方法,它只根据神经元连接间的激活水平改变权值,因此这种方法又称为相关学习与并联学习。 6、交叉运算就是两个相互配对的染色体按某种方式相互交换其部分基因,从而形成两个新的个体。 二、判断题 1、IEEE控制系统协会把智能控制归纳为:智能控制系统必须具有模拟人类学习与自适应的能力。( T ) 2、不精确推理得出的结论可能就是不确定的,但会有一个确定性因子,当确定性因子超过某个域值时,结论便不成立。( F ) 3、一般的专家系统由知识库、推理机、解释机制与知识获取系统等组成。( T ) 4、人机接口就是专家系统与领域专家、知识工程师、一般用户间进行交互的界面,由一组程序及相应的硬件组成,用于完成知识获取工作。( F ) 5、Hopfield神经网络就是反馈神经网络中最简单且应用广泛的模型,它具有联想记忆的功能。( F ) 6、知识就是将有关的信息进一步关联在一起,形成了更高层次含义的一种信息结构,信息与关联就是构成知识的两个基本要素。( T ) 7、建造知识库涉及知识库建造的两项主要技术就是知识获取与知识存放。( F ) 8、模糊控制系统往往把被控量的偏差(一维)、偏差变化(二维)以及偏差的变化率(三维) 作为模糊控制器的输入。( T ) 9、RBF网络的学习过程与BP网络的学习过程就是类似的,两者的主要区别在于使用了相同的激励函数。( F ) 10、应用遗传算法求解问题时,在编码方案、适应度函数及遗传算子确定后,算法将利用进化过程中获得的信息自信组织搜索。( T ) 三、简答题 1、分别说明专家系统与专家控制系统？ 答:专家系统就就是利用存储在计算机内的某一特定领域内人类专家的知识,来解决过去需要人类专家才能解决的现实问题的计算机系统。专家控制就是将人工智能领域的专家系统理论与技术与控制理论方法与技术相结合,仿效专家智能,实现对较为复杂问题的控制。基于专家控制原理所设计的系统称为专家控制系统。 2、人工神经网络中两种典型的结构模型就是什么？它们进行学习时具有哪些特点？ 答:两种典型的结构模型就是前馈神经网络与反馈神经网络。前馈神经网络有感知器与BP 网络等;主要采用 学习规则,这就是有教师学习方法。反馈神经网络有Hopfield神经网络、Boltzmann机网络等;主要采用Hebb学习规则,概率式学习算法。 3、应用遗传算法计算时,设计编码的策略与编码评估准则(即编码原则)就是什么？ 答:设计编码策略:(1)完备性(2)健全性(3)非冗余性 编码评估准则,即编码原则:(1)有意义基因块编码规则(2)最小字符集编码原则。
我的毕业论文开题报告 一、选题背景和意义 信用卡起源于美国。192019年，美国的一些百货商店、饮食娱乐业、汽油公司向特定顾客发放一种金属徽章作为信用筹码，顾客可凭徽章在商店及其分号赊购商品，约期付款，这就是信用卡的雏形。上述筹码在1950年演变为具有证明身份和支付功能的卡片，这是世界上第一张塑料卡。1951年，美国纽约弗兰克林国民银行发行了允许持卡人在规定的信用额度内在指定商户消费的卡片，开始了银行发行信用卡的历史。20世纪70年代，美国的一些银行发行了直接从客户活期账户扣款、专供ATM取款使用的借记卡，开始了银行发行借记卡的历史。 与国外相比，我国的信用卡业务起步较晚。信用卡在我国流通领域中出现始于八十年代初期。随着改革开放，大批外国人士来华旅游或公干，传统的现金结算方式无法满足国外来宾的需要，中国银行先后与国外七家信用卡公司签订了办理这七家公司发行的七种国际主要信用卡的取现和 直接购货。1986年中国银行又率先发行了中国第一张信用卡——人民币长城卡。1988年又推出了中国第一张长城万事达卡，1990年中国工商银行和中国建设银行也开始发行万事达卡。1995年广东发展银行发行了我国第一张具有循环信用功能的信用卡。信用卡在中国从代理到发行，经历了大约2019年时间，从无到有，并逐渐成为一种重要的支付方式。 近年来，由于我国信用环境建设不完善，银行与持卡人之间的信息不对称、持卡人违约等问题日益突出，加之法律法规不健全，发卡机构在
经营和管理过程中风险控制乏力及银行间的无序竞争，致使该业务存在的问题和风险逐步显现，突出表现在信用卡持卡人违约和欺诈行为出现攀升的势头。因此，商业银行在大力拓展信用卡发卡过程中，必须对信用卡业务风险进行认真分析和研究，以便采取措施，这对于商业银行防范和化解信用卡风险从而增加经济效益具有重要意义。 二、国内外研究现状 信用风险分析是一个世界性问题，从60年代开始，美国、欧洲一些国家的学者已经开始信用风险评价模型的研究，并逐步应用到银行业的客户信用评分与风险管理之中。这期间统计学和运筹学等定量分析工具被运用到信用评分领域，主要采用传统的多元参数统计方法，包括多元判别分析法（MDA）、Logit模型（Martin 1997,Ohlson 1980）以及运筹学的线性规划分析方法等。20世纪90年代兴起以神经网络为代表的非参数统计方法，并逐步应用到信用评分模型。包括多层感知器(MLP)、BP算法网络、概率神经网络（PNN）（Eric andLong 1995）、自组织映射神经网络（SOM）（Kiviluoto and Bergius 1997）、玻尔兹曼机神经网络（Boltzman Machine）（Kryzanowsk,Galler,Wright1993）、遗传算法以及多智能体系统等。 2019年1月，人民银行的个人征信系统在全国正式运行，可以查询到个人在商业银行的借还款、信用卡、担保等信用信息，以及相关的身份识别信息。我国绝大部分商业银行已将查询个人征信系统纳入信贷管理流程。根据信用报告上的个人信息，在信贷审批和贷后管理时能够甄别出高风险客户群体，然后采取相应措施，降低风险损失。
毕业设计（论文） 题目：基于BP算法的神经网络技术研 究与应用
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
一、填空题 1．智能控制是一门新兴的交叉学科学科，它具有非常广泛的应用领域，例如在机器人控制中的应用、在过程控制中的应用、飞行器控制和。 1、交叉学科在机器人控制中的应用在过程控制中的应用飞行器控制 2．传统控制包括经典反馈控制和现代理论控制。 3．一个理想的智能控制系统应具备的基本功能是、、和。 3 、学习功能适应功能自组织功能优化能力 4．智能控制中的三元论指的是：、和。 4、运筹学，人工智能，自动控制 5．近年来，进化论、、和等各门学科的发展给智能控制注入了巨大的活力，并由此产生了各种智能控制方法。 5、神经网络模糊数学专家系统 6．智能控制方法比传统的控制方法更能适应对象的、和 。6、时变性非线性不确定性 7．傅京逊首次提出智能控制的概念，并归纳出的3种类型智能控制系统是 、和。 7、人作为控制器的控制系统、人机结合作为控制器的控制系统、无人参与的自主控 制系统 8、智能控制主要解决传统控制难以解决的复杂系统的控制问题，其研究的对象具备的3个特点为、和。 8、不确定性、高度的非线性、复杂的任务要求 9．智能控制系统的主要类型有、、、、和。 9、分级递阶控制系统，专家控制系统，神经控制系统，模糊控制系统，学习控制系统，集成或者（复合）混合控制系统 10．智能控制的不确定性的模型包括两类：(1) ； (2) 。 10、(1)模型未知或知之甚少；(2)模型的结构和参数可能在很大范围内变化。11．控制论的三要素是：信息、反馈和控制。 12．建立一个实用的专家系统的步骤包括三个方面的设计，它们分别是、和。知识库的设计推理机的设计人机接口的设计13．专家系统的核心组成部分为和。知识库、推理机 14．专家系统中的知识库包括了3类知识，它们分别为、、和。判断性规则控制性规则数据 15．专家系统的推理机可采用的3种推理方式为推理、和推理。 15、正向推理、反向推理和双向推理 16．根据专家控制器在控制系统中的功能，其可分为和。
智能控制大作业报告 模糊部分 姓名： 学号： 专业： 2011年06月03日
题目：已知()() 0.52 50.528s G e s s s -= +++，分别设计PID 控制与模糊 控制，使系统达到较好性能，并比较两种方法的结果。 PID/FC G(s) y r _ e 具体要求： 1、采用Fuzzy 工具箱实现模糊控制器。 2、分析量化因子和比例因子对模糊控制器控制性能的影响。 3、分析系统阶数发生变化时模糊控制和PID 控制效果的变化。 4、分析系统在模糊控制和PID 控制作用下的抗干扰能力(加噪声干扰)、抗非线性能力(加死区和饱和特性)以及抗时滞的能力(对时滞大小加以改变)。
一 原系统仿真分析 原系统是一个带有时滞环节的三阶系统，系统的三个极点均在s 域左半平面，系统是稳定的。利用Matlab/Simulink 工具箱搭建系统框图，对原系统进行阶跃响应分析。 原系统框图如图1 所示： 图1 原系统框图 设定仿真时间为10秒，其它为默认设置，运行程序，可以得到如图2所示仿真结果。 012345678910 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 t/s 原系统阶跃响应 图2 原系统阶跃响应曲线
由图可以看出，原系统是稳定的，但是稳态误差比较大。 二 PID控制器设计 根据上述仿真分析，可以知道系统性能比较差，因此设计初步设计PID控制器以在一定程度上改善系统性能。PID参数的整定采用尝试的方法，遵循先比例后积分再微分的整定顺序，达到保持两个周期、前后超调比约为1:4的理想响应波形。 带PID控制器的系统框图如图3所示： 图3 PID控制系统框图 其中PID控制器参数如图4所示： 图4 PID参数设置