a course in fuzzy systems and control

《a course in fuzzy systems and control》是由王立新编著的一本关于模糊系统与控制领域的经典教程。模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它采用模糊集合来处理系统的不确定性和模糊性，从而实现对复杂系统的有效控制。模糊系统与控制的理论与应用历经了数十年的发展，已经成为控制工程和智能系统设计领域的重要组成部分。 书中介绍了模糊系统的基本概念和为何需要模糊系统。模糊系统通过模拟人类的思考和决策方式，能够处理那些非精确或不完全明确的信息，因此在很多领域都有广泛的应用。比如，模糊洗衣机能够根据衣物的重量和脏污程度自动调节洗涤模式，数字图像稳定器利用模糊控制技术改善图像抖动问题，汽车中的模糊系统可以优化动力输出和燃油效率，水泥窑和地铁列车的控制系统运用模糊逻辑进行有效控制。 接下来，书中探讨了模糊理论的主要研究领域，并简要回顾了模糊理论的发展历史及其应用的演进过程。从20世纪60年代模糊理论的初创，到70年代理论的成长和应用出现，80年代大规模应用产生影响，再到90年代面临更多挑战，模糊理论一直在不断进步和发展。 在数学基础方面，教材详细介绍了模糊集合以及对模糊集合进行基本操作的方法，包括模糊集合的补集、并集（S-范数）、交集（T-范数）以及平均算子等。这些操作是模糊逻辑推理和模糊系统设计的基础。 进一步，书中讲解了模糊关系及其扩展原理。这涉及从经典关系到模糊关系的转换、模糊关系的组合以及扩展原理的应用，这些内容对于理解模糊控制器的工作机制至关重要。 为了实现模糊控制，教材引入了语言变量和模糊IF-THEN规则的概念。通过将数值变量转换成语言变量，能够建立人类的自然语言描述和模糊逻辑之间的桥梁。模糊IF-THEN规则是构建模糊控制器规则库的基础，它包括了模糊命题的构建和解释，是实现模糊推理的关键步骤。 接着，书中介绍了模糊逻辑和近似推理的基础知识。从经典逻辑到模糊逻辑的转变，以及模糊推理的基本原则，比如组合规则、蕴含规则等，都是理解和应用模糊控制系统不可或缺的理论部分。 在实际应用方面，教材强调了模糊规则库以及模糊推理引擎的重要性。模糊规则库是规则的集合，每个规则都是一个IF-THEN形式的模糊命题。推理引擎负责根据输入和规则库执行模糊推理，并产生相应的输出，这对于实现模糊控制的目标至关重要。 王立新的这本教材不仅详细介绍了模糊控制的理论和方法，而且通过具体应用案例，展示了模糊技术在实际问题中的解决能力。这本教材是学习和研究模糊系统与控制领域的学者和工程师不可或缺的参考书籍。通过王立新的讲解，读者可以全面、系统地掌握模糊系统的设计、分析和应用，对于提高自动化控制系统的性能有着重要的意义。