模糊系统与模糊控制教程

模糊系统与模糊控制教程共31章，内容包括模糊数学与模糊逻辑中一些对于模糊系统理论有用的概念和原理，模糊系统的各组成部分，设计模糊系统的四种方法，模糊控制与非自适应模糊控制方法，以及若干不属于《模糊系统与模糊控制教程》主体结构但很重要的专题，如模糊c-均值算法、模糊关系方程、模糊算术、模糊线性规划和可能性理论等。 《模糊系统与模糊控制教程》有效地结合了理论的前沿性和方法的实用性，具有极强的指导意义，可以使硕士、博士研究生在选择论文题目或考虑到解决问题的方案以及遇到新问题采取对策或措施时形成更多的思路。从国内有关教材来看，绝大部分书籍以模糊数学为主要内容，缺少模糊系统中的建模方法及优化方法。而《模糊系统与模糊控制教程》则为读者提供了模糊系统与模糊控制这一领域的概要及基本原理，是一本真正优秀的模糊系统与模糊控制教材。 《模糊系统与模糊控制教程》是一本针对研究生和高年级本科生的教科书，适用于60学时以下的模糊系统或模糊控制以及相关专业的教学，如适合控制科学与工程、管理科学与工程、应用数学等专业教学使用。模糊系统与模糊控制教程 目录  前言ⅪⅩ第1章引言11.1为什么研究模糊系统11.2什么是模糊系统21.3模糊系统应用的领域及方式51.3.1模糊洗衣机51.3.2数字图像稳定器61.3.3汽车中的模糊系统61.3.4水泥窑的模糊控制71.3.5地铁的模糊控制71.4模糊理论的主要研究领域81.5模糊理论及其应用的简史91.5.120世纪60年代： 模糊理论的萌芽91.5.220世纪70年代： 模糊理论继续发展并出现了实际的应用101.5.320世纪80年代： 模糊理论的大规模应用使其产生巨大飞跃101.5.420世纪90年代： 模糊理论仍有更多的挑战111.6本章小结及导读111.7习题12第一部分模糊系统与模糊控制的模糊数学原理第2章模糊集合及其基本运算142.1由经典集合到模糊集合142.2模糊集合的一些基本概念182.3模糊集合的运算202.4本章小结及导读212.5习题22第3章模糊集合的其他运算233.1模糊补233.2模糊并——s?范数253.3模糊交——t?范数293.4平均算子323.5本章小结及导读333.6习题34第4章模糊关系与扩展原理354.1由经典关系到模糊关系354.1.1关系354.1.2投影和柱状扩展374.2模糊关系的合成394.3扩展原理424.4本章小结及导读424.5习题43第5章语言变量与模糊IF?THEN规则445.1由数值变量到语言变量445.2语言限定词455.3模糊IF?THEN规则465.3.1模糊命题465.3.2模糊IF?THEN规则的解释485.4本章小结及导读535.5习题54第6章模糊逻辑与近似推理556.1由经典逻辑到模糊逻辑556.1.1经典逻辑概要556.1.2模糊逻辑的基本原理576.2推理合成规则596.3规则的特性616.3.1广义取式推理616.3.2广义拒式推理646.3.3广义假言推理656.4本章小结及导读666.5习题66第二部分模糊系统及其特性第7章模糊规则库与模糊推理机707.1模糊规则库707.1.1模糊规则库的结构707.1.2规则集合的特性717.2模糊推理机737.2.1组合推理737.2.2独立推理747.2.3各类推理机757.3本章小结及导读807.4习题80第8章模糊器和解模糊器818.1模糊器818.2解模糊器848.2.1重心解模糊器848.2.2中心平均解模糊器858.2.3最大值解模糊器868.2.4解模糊器的比较878.3本章小结及导读898.4习题90第9章模糊系统作为非线性映射919.1几类模糊系统的公式919.1.1带有中心平均解模糊器的模糊系统919.1.2带有最大值解模糊器的模糊系统949.2模糊系统作为万能逼近器969.3本章小结及导读999.4习题99第10章模糊系统的逼近特性Ⅰ10010.1基本概念10010.2模糊系统的设计10210.3模糊系统的逼近精度10410.4本章小结及导读10810.5习题108第11章模糊系统的逼近特性Ⅱ11011.1具有二阶逼近精度的模糊系统11011.2带有最大值解模糊器的模糊系统的逼近精度11411.3本章小结及导读11811.4习题118第三部分根据输入—输出数据设计模糊系统第12章查表法设计模糊系统12112.1设计模糊系统的查表法12112.2查表法在倒车控制中的应用12412.3查表法在时间序列预测中的应用12812.4本章小结及导读13112.5习题与设计131第13章梯度下降法设计模糊系统13313.1模糊系统结构的选择13313.2模糊系统参数的设计13413.3在非线性动态系统辩识中的应用13713.3.1辩识器的设计13713.3.2初始参数的选择13813.3.3仿真13913.4本章小结及导读14213.5习题与设计142第14章递推最小二乘法设计模糊系统14414.1模糊系统的设计14414.2递推最小二乘法的推导14514.3在非线性通信信道均衡中的应用14614.3.1均衡问题及其几何公式14614.3.2模糊系统在均衡问题中的应用14914.4本章小结及导读15214.5习题与设计152第15章聚类法设计模糊系统15415.1一种最优的模糊系统15415.2聚类法设计模糊系统15615.3在非线性自适应控制系统中的应用16015.4本章小结及导读16315.5习题与设计163第四部分非自适应模糊控制第16章模糊控制器设计的试错法16616.1模糊控制与传统控制16616.2模糊控制器设计的试错法16716.3实例研究Ⅰ： 水泥窑的模糊控制16716.3.1水泥窑的工艺流程16716.3.2水泥窑流程的模糊控制器的设计16816.3.3模糊控制器的实施17016.4实例研究Ⅱ： 废水处理过程的模糊控制17116.4.1污物废水处理过程17116.4.2模糊控制器的设计17216.5本章小结及导读17416.6习题174第17章线性系统模糊控制Ⅰ： 稳定控制器17617.1单输入单输出系统的稳定模糊控制17617.1.1模糊控制系统的指数稳定性17717.1.2模糊控制系统的输入—输出稳定性17917.2多输入—多输出系统的稳定模糊控制18017.2.1指数稳定性18017.2.2输入—输出稳定性18317.3本章小结及导读18317.4习题183第18章线性系统模糊控制Ⅱ： 最优控制器与稳健控制器18518.1最优模糊控制18518.1.1Pontryagin最小值原理18518.1.2最优模糊控制器的设计18618.1.3在球—横木系统中的应用18818.2稳健模糊控制18918.3本章小结及导读19018.4习题191第19章非线性系统模糊控制Ⅰ： 滑动控制19219.1作为滑动控制的模糊控制： 分析19219.1.1滑动控制的基本原理19219.1.2根据滑动控制原理分析模糊控制器19419.2作为滑动控制的模糊控制： 设计19419.2.1滑动控制律的连续逼近19419.2.2根据平滑滑动控制律设计模糊控制器19619.3本章小结及导读19819.4习题199第20章非线性系统模糊控制Ⅱ： 监督控制20020.1模糊系统中的多层控制20020.2用非模糊监控实现稳定的模糊控制20120.2.1监督控制器的设计20120.2.2监督控制器在倒立摆平衡中的应用20320.3用模糊系统调节PID控制器的增益20620.3.1PID控制器20620.3.2调节PID增益的模糊系统20620.4本章小结及导读20920.5习题210第21章模糊系统模型的模糊控制21121.1TSK模糊系统21121.2带有模糊控制器的模糊模型的闭环动态特性21221.3动态TSK模糊系统的稳定性分析21421.4模糊模型的稳定模糊控制器的设计21821.5本章小结及导读22021.6习题220第22章模糊控制的定性分析和多级模糊系统22222.1模糊控制系统的相平面分析22222.2稳定性的稳健性指标22422.2.1一维情况22422.2.2n维情况22522.3多级模糊控制22722.3.1维度灾难22722.3.2多级模糊系统的构造22722.3.3多级模糊系统的性质22822.4本章小结及导读22922.5习题229第五部分自适应模糊控制第23章基本自适应模糊控制器Ⅰ23323.1自适应模糊控制器的分类23323.2间接型自适应模糊控制器的设计23423.2.1问题描述23423.2.2模糊控制器的设计23423.2.3自适应律的设计23723.3在倒立摆跟踪控制中的应用23823.4本章小结及导读24223.5习题242第24章基本自适应模糊控制器Ⅱ24424.1直接型自适应模糊控制器的设计24424.1.1问题描述24424.1.2模糊控制器的设计24424.1.3自适应律的设计24524.1.4仿真24624.2组合型自适应模糊控制器的设计24924.2.1问题描述24924.2.2模糊控制器的设计25024.2.3自适应律的设计25024.2.4收敛性分析25224.3本章小结及导读25324.4习题253第25章高级自适应模糊控制器Ⅰ25425.1保证状态有界的监督控制法25425.1.1在间接型自适应模糊控制系统中的应用25425.1.2在直接型自适应模糊控制系统中的应用25625.2保证参数有界的投影法25725.2.1在间接型自适应模糊控制系统中的应用25725.2.2在直接型自适应模糊控制系统中的应用25825.3稳定的直接型自适应模糊控制系统25925.3.1稳定性和收敛性分析25925.3.2仿真26025.4本章小结及导读26125.5习题262第26章高级自适应模糊控制器Ⅱ26326.1稳定的间接型自适应模糊控制系统26326.1.1稳定性和收敛性分析26326.1.2非线性参数化26426.2一般非线性系统的自适应模糊控制26626.2.1输入—输出线性化的直观概念26626.2.2基于输入—输出线性化的自适应模糊控制器的设计26826.2.3在球—横木系统中的应用26926.3本章小结及导读27126.4习题271第六部分其他专题第27章模糊c?均值算法27427.1为什么模糊模型可用于模式识别27427.2硬c?划分与模糊c?划分27527.3硬c?均值算法和模糊c?均值算法27627.3.1目标函数聚类法和硬c?均值算法27627.3.2模糊c?均值算法27827.4模糊c?均值算法的收敛性28027.5本章小结及导读28227.6习题282第28章模糊关系方程28428.1引言28428.2求解模糊关系方程28428.3模糊关系方程的可解度28728.3.1两个模糊集的贴近度28728.3.2模糊关系方程的可解度28828.4近似解——神经网络算法28928.5本章小结及导读29328.6习题294第29章模糊算术29529.1模糊数和分解定理29529.2模糊数的加和减29629.2.1α?截集法29629.2.2扩展原理法29729.3模糊数的乘和除29829.3.1α?截集法29829.3.2扩展原理法29929.4模糊方程30029.5模糊排序30129.6本章小结及导读30329.7习题303第30章模糊线性规划30530.1模糊线性规划问题分类30530.2模糊资源型线性规划问题30730.3模糊目标系数型线性规划问题30830.4模糊约束系数型线性规划问题31030.5随机线性规划和模糊线性规划的比较31130.6本章小结及导读31230.7习题313第31章可能性理论31531.1引言31531.2可能性的直观方法31531.2.1可能性分布与可能性测度31531.2.2边际可能性分布与非关联性31631.2.3条件可能性分布31731.3可能性的公理化方法31831.3.1似真性测度和信任性测度31831.3.2可能性测度和必要性测度31931.4可能性与概率32031.4.1可能性与概率的无休止的论战32031.4.2两种理论的主要差别32131.4.3从工程师的观点怎样看待这些争议32231.5本章小结及导读32331.6习题323参考文献325重要词汇英汉对照335