模糊专家控制系统及其在闸群自动控制系统中的应用研究

摘要

专家控制是智能控制领域的一个重要分支,基于模糊理论的专家控制技术已成为当代控制领域研究的一个热门,这种利用人类自身思维的控制策略已经成功地解决了许多传统控制理论难于解决的问题.提高水资源的有效利用率已成为当今社会的迫切要求,解决这一问题的必由之路是信息化.闸群控制是水资源信息化中的一个关键技术.由于闸门具有的大滞后、不稳定、非线性等明显特征,难于建立有效的模型,难以用传统的控制手段来处理.因此,研究闸门控制本身和模糊专家控制算法在其上的应用都是非常具有现实意义的.该课题利用面向对象方法设计了一套利用模糊专家控制技术的闸群自动监控系统.系统以工控机作为主要硬件平台,以Windows2000作为软件运行平台,以Delphi7.0作为软件开发工具,具有水情检测、闸门控制、视频监视、数据远传、在线帮助等功能.该文主要包括三个部分:1、专家系统,特别是模糊专家控制系统的介绍.文中较为详细地介绍了它们的特点、结构及发展概况;2、闸群自动监控系统的软硬件实现.文中着重介绍了系统闸群控制相关环节,比如水情测报、闸门测控、视频监视等子系统的软硬件实现思想、结构、框图及部分采用Delphi7.0开发工具设计的软件源代码;3、基于模糊专家控制技术的闸群自动控制算法的研究.文中就该系统闸群自动控制算法进行了较为深入的探讨,建立了模糊化策略、模糊专家数据库及模糊推理和去模糊化方法.根据该文建立的系统已实际应用于工程——都江堰管理局东风渠管理处团结渠.文中在最后部分给出了部分实际运行效果画面.文章理论结合实际,在利用模糊专家控制技术来处理现实生活、工业中的实际问题方面进行了有益的探索和尝试.

目录

文摘

英文文摘

前言

1.人工智能与专家系统

1.1人工智能

1.2专家系统

1.2.1专家系统的发展

1.2.2专家系统的特点

1.2.3专家系统的结构

1.3专家系统中的不确定性、不完整性问题

本章小结

2.模糊专家控制系统

2.1专家控制系统

2.2模糊专家控制系统

2.2.1模糊专家系统的理论基础

2.2.2模糊专家控制系统的结构

本章小结

3.基于模糊专家系统的闸群自动控制系统

3.1水资源问题与闸群控制调节系统

3.2团结渠闸群控制对象描述

3.3闸群自动监测、控制系统的构建

3.3.1系统硬件实现

3.3.2系统软件实现

本章小结

4闸门模糊专家控制算法的设计

4.1闸门专家控制器的结构

4.2模糊专家库的建立

4.3闸群控制模糊推理

本章小结

5.总结

6.致谢

参考文献

声明

附