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1、习题解析1、请论述智能限制产生的背景与缘由。v答:随着科学技和生产的快速发展。对自动化的要求不断提高,以单纯数学解析结构为基础的限制理论,其局限日益明显,尤其是对一些大型、困难、高维、非线性和非确定性严峻的现象,其数学模型难以描述,用以传统的限制理路无法对其进行有效的限制,所以人们转寻求新的限制方法和理论。人们发觉在很多系统中,困难性不仅仅表现在高维性上,更多的是表现在系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性上,是否可以变更一下思路,不要完全以限制对象为探讨主题,而是以限制为探讨主体?能否用人工限制的逻辑推理、启发式学问等解决困难对象的限制问题呢?在这种思想的指导下,智能限制应运而生了。2
2、、简述智能限制的概念。v答:1)智能限制是自动化科学的崭新分支,是人工智能、限制理论和运筹学的交叉学科。智能限制必需具有模拟人类学习和自适应的实力。2)智能限制是由智能机器自主地实现其目标的过程.而智能机器则定义为,在结构化或非结构化的,熟悉的或生疏的环境中,自主地或与人交互地执行人类规定的任务的一种机器.3)智能限制是一类无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的自动限制,也是用计算机模拟人类智能的一个重要领域.3、比较智能限制与传统限制的特点。v答:智能限制的特点:1)能为困难系统(如非线性、快事变、多变量、强耦合、不确定性等)进行有效的全局限制,并具有较强的容错实力。2)定性决策和
3、定量限制相结合的多模态组合限制。3)从系统的功能和整体优化的角度来分析和综合系统,以实现预定的目标,并应具有自组织实力。4)同时具有以学问表示的非数学广义模型和以数学表示的数学模型的混合限制过程,系统在信息处理上,既有数学运算,又有逻辑和学问推理。v传统限制中,稳定性、精确性和快速性。主要是以数字解析为结构的为基础的限制理论。4、智能限制有哪些应用领域?试举出一个应用实例,并说明其工作原理和限制性能。v答:主要应用的领域有:模糊系统、神经网络、专家限制、工业系统、电力系统、机器人等其他领域的限制。v实例:模糊限制的沟通伺服系统1、比较模糊集合与一般集合的异同。v答:模糊集合是对一般集合的扩展,
4、采样模糊不清晰的集合边界,它们都是指具有某种属性的对象的全体,都一样也有交,并,补得运算。v不同点:一般集合中对象的属性所表达的概念是清晰地,每个对象对于集合的隶属关系也是明确的;而模糊集合中对象的属性所表达的概念本身不是清晰地,对象对集合的隶属关系也不是明确的。v2、已知年龄的论域为0.200,且设“年老O”和“年轻Y”两个模糊集的隶属函数分别为求:“很年轻W”、“不年老也不年轻V”两个模糊集的隶属函数。v2解解(1)语气算子)语气算子“很很”=2,即,即(a)=(a)“很年轻很年轻”模糊集隶属度函数为模糊集隶属度函数为(2):):“不老也不年轻不老也不年轻”V=/OI/Y v3、设误差的离
5、散论域为【-30,-20,-10,0,10,20,30】,且已知误差为零(ZE)和误差为正小(PS)的隶属函数为v求:(1)误差为零和误差为正小的隶属函数;v(2)误差为零和误差为正小的隶属函数。v3解解(1)(2)v4、已知模糊矩阵P、Q、R、S为求:(1);(2);(3)。v4解解 (1)P。Q=v POQOR=(2)PUQ=PUQOS=(3)(POQ)U(QOS)=(PUQ)O S=v5、考虑如下条件语句:v假如转角误差远远大于15那么快速减小方向角v其隶属度函数定义为vA=转角误差远远大于15=0/15+0.2/17.5+0.5/20+0.8/22.5+1.0/25vB=那么快速减小方
6、向角=1/-20+0.8/-15+0.4/-10+0.1/-5+0/0v问:当A=转角误差大约在20时方向角应当怎样变更?v设A=转角误差大约在20的隶属函数=0.1/15+0.6/17.5+1/20+0.6/22.5+0.1/25。(用Mamdani推理算法计算)v5解解 先求关系矩阵先求关系矩阵 R=A B R=A B=A=则方向角的变更则方向角的变更 B=AO R=v6、设有论域,并定义 试确定模糊条件语句“假如x轻,则y重,否则y不特别重”所确定的模糊关系矩阵R,并计算出当x为特别轻、重条件下所对应的模糊集合y。v6 解解 B=特别重特别重=B=不特别重不特别重=B=关系矩阵关系矩阵R
7、=(AB)UAB=v1、已知语言变量x,y,z。vX的论域为1,2,3,定义有两个语言值:v“大”0,0.5,1;“小”=1,0.5,0。vY的论域为10,20,30,40,50,语言值为:v“高”=0,0,0,0.5,1;“中”=0,0.5,1,0.5,0;“低”=1,0.5,0,0,0。vZ的论域为0.1,0.2,0.3,语言值为:v“长”=0,0.5,1;“短”=1,0.5,0v则1)试求规则:v假如x是“大”并且y是“高”那么z是“长”;v否则,假如x是“小”并且y是“中”那么z是“短”。v所蕴涵的x,y,z之间的模糊关系R。v2)假设在某时刻,x是“略小”=0.7,0.25,0,vy
8、是“略高”=0,0,0.3,0.7,1v试依据R通过Zadeh法模糊推理求出此时输出z的语言取值。v1、设有一模糊限制器的输出结果为模糊集合C,其隶属度为vC=0.3/-1+0.8/-2+1/-3+0.5/-4+0.1/-5v试用重心法计算模糊判决的结果。v2、已知某一加热炉温控系统,要求温度保持在600度恒定。目前此系统接受人工限制方式,并有以下限制阅历:v(1)若炉温低于600度,则升压;低的越多升的越高。v(2)若炉温高于600度,则降压;高的越多降的越低。v(3)若炉温等于600度,则保持电压不变。v设模糊限制器为一维限制器,输入语言变量为误差,输出为限制电压。两个变量的量化等级为7级,取五个语言值。隶属函数确定的原则随意确定。试按常规模糊限制器的设计方法设计出模糊限制表。