模糊控制及其MATLAB应用(张国良2002)

《模糊控制及其MATLAB应用》是由张国良教授在2002年撰写的一本专业书籍，主要探讨了模糊控制理论及其在MATLAB环境中的实际应用。这本书是模糊逻辑和控制工程领域的宝贵参考资料，旨在帮助读者理解和掌握如何利用MATLAB这一强大的计算工具进行模糊控制系统的设计与实现。 模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它借鉴了人类模糊思维的方式，通过处理不精确、不确定的信息来实现对复杂系统的控制。模糊控制的核心在于模糊集合、模糊规则和模糊推理。模糊集合用来描述系统输入和输出的不确定性；模糊规则则反映了专家或经验知识，用于将输入映射到输出；模糊推理则负责将多个模糊规则结合，形成最终的控制决策。 MATLAB是MathWorks公司开发的一种高性能计算环境，尤其适合于数值计算、符号计算、数据可视化以及算法开发。在模糊控制领域，MATLAB提供了模糊逻辑工具箱（Fuzzy Logic Toolbox），该工具箱为用户提供了设计、分析和仿真模糊系统的全套工具。用户可以通过图形用户界面（GUI）创建和编辑模糊集、定义模糊规则，以及进行模糊推理和控制回路的仿真。 在《模糊控制及其MATLAB应用》一书中，张国良教授详细阐述了模糊控制的基本概念，包括模糊语言变量、模糊集合的构造、模糊推理过程以及模糊控制器的设计。他还深入讲解了如何使用MATLAB模糊逻辑工具箱来实现这些概念，包括： 1. **模糊化过程**：将连续的实值输入转化为模糊集合的成员度，这是模糊控制的第一步，通常使用诸如三角形、梯形等模糊函数来表示。 2. **模糊规则制定**：基于专家知识或者实验数据，构建一系列IF-THEN规则，这些规则构成了模糊控制器的基础。 3. **模糊推理**：通过模糊规则将模糊化的输入映射到模糊输出，这个过程通常涉及模糊算子的运用，如最大运算、最小运算等。 4. **去模糊化**：将模糊输出转换回实值，以便于实际的系统操作。 5. **系统仿真与优化**：在MATLAB环境中，可以进行模糊系统的动态仿真，评估其性能，并进行参数调整以优化控制效果。 此外，书中还可能包含了实际案例研究，通过具体的工程问题展示模糊控制在MATLAB中的应用，帮助读者巩固理论知识并提高实践能力。对于从事自动控制、人工智能、机器人学等领域的研究人员和工程师来说，这本书是一份极佳的学习资料，可以帮助他们快速掌握模糊控制技术，并借助MATLAB实现复杂的控制策略。