[转帖]模糊控制技术

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                 模糊控制技术　
摘要
90年代初，冠有“模糊”字样的产品犹如雨后春笋般出现在消费者的面前，这些产品的明显优势是功能提高、操作简便、节能效果显著，被公认为家用电器的更新换代产品。而且模糊控制现已成为智能控制的一个分支，是一门引入注目的应用科学。随着应用范围的不断扩展，专家们认为它有可能成为21世纪科学发展的一项基础技术。
正文
模糊技术的由来及概念
模糊技术的由来应追溯到1965年，美国控制论专家L·A扎德提出了模糊集合理论，它为模糊技术的产生奠定了理论基础。1974年英国学者E.H马达尼首先在试验室里实现了对蒸汽发动机的模糊控制，从而出现了一种崭新的控制技术──模糊控制，简称模糊技术。经过30多年的发展，冠有“模糊”字样的产品如雨后春笋般遍及世界各地。
以模糊电冰箱为例，电冰箱的模糊控制主要是根据温度传感器测得的各室温度值和算出的温度变化，运用模糊推理确定食物温度，控制压缩机运转和风门，达到最佳的运行状态和最佳保鲜效果。现以用于冰霜化霜的模糊控制为例具体地加以说明。以前冰箱的定时化霜的冰箱门的开闭之间没有直接关系。现在模糊控制技术将冰箱门开闭次数、开闭频率和最佳化霜时间加以统计和分析，预置于控制程序中，让其记忆，而后，根据冰箱实际运行选择在冰箱门开闭最少的时间段内进行自动化霜，使冰箱内温度波动最小，对食品的质量影响最小。
简言之，模糊控制就是以模糊数学为工具，把控制专家和操作技师的经验模拟下来，通过模糊控制软件，将最善于处理模糊概念的人脑思维方法体现出来，作出正确的判断。
模糊控制最适宜用于难以用精确的数学模型来表达的控制系统，多数的家用电器的自动化、智能化且节能是最主要的发展方向，而其控制正是一种难以建立精确数学模型的控制问题。
模糊技术的应用
近年来，人们将模糊理论应用于工业、医学、地震预报、工程设计、信息处理以及经济管理等，已逐渐发展成为一门成熟的技术。目前，应用最多也是最成功的，一是工业过程控制，二是模糊家电产品。前者如水厂水质净化控制、地铁车辆运行自动控制、汽车自动变速控制、染色配色系统、超净室恒温恒湿系统、化学反应罐温度控制等。80年代下旬日本开始把模糊技术用于家用电器，在全世界迅速掀起了模糊家用电器热。市场上陆续推出了模糊洗衣机、电冰箱、空调器、电烤箱、电饭锅、摄录一体机、电风扇、吸尘器、自动电话、衣物干燥机、自动热水器、电子炉灶等，不胜枚举。模糊控制技术使家用产品智能化程度大大提高，操作更加简便，性能得到改善，同时又有明显的节能效益。无疑，它将成为家用电器更新换代的关键技术。
1987年，可以说是日本模糊控制技术推广应用的里程碑。寺野寿郎将1987年称之为“日本模糊元年”，因为这一年日立公司将模糊控制技术成功地应用于仙台市地铁、使地铁启动和制动均极为平衡，再无冲撞之感，而且停车能精确到10厘米以内。因此，模糊控制技术的知名度和声誉大增。
由于美国的半导体技术、软件设计和单片机技术等方面具有优势，为模糊控制技术在军事工程方面的应用打下了基础，并使这一高新科技已成为美国90年代军事工程中的热点之一。美国已将它用于信息工程、图象识别、人工智能、空间飞行、卫星与导弹的控制等系统，并取得了显著的效果。模糊技术在地震预报、心理学和金融等领域也得到成功的应用。如证券公司应用“模糊”逻辑买卖证券和股票，可以在错综复杂、瞬息万变的市场条件下，像最有经验的行家一样，指导人们何时买入、何时抛出等。
国内外发展现状
模糊技术作为一门引入注目的应用科学，越来越受到全世界人们的关注，专家们认为它有可能成为21世纪科学发展的一项基础技术。为了确保21世纪的科技竞争力，各国争先恐后地发展模糊技术。
在模糊控制理论方面的研究，美国处于世界领先的水平。从1995年到1997年，美国的电力部门拨款120万美元资助美国电网的模糊神经元网络控制系统的开发。另外，智能汽车高速公路运行系统、金融管理系统研究计划也在实施之中。
日本就模糊技术的研究开发制定了长远规划，确定了6个重要发展课题：1、基础研究：研究基本概念，模糊数学理论和方法，以确保应用开发的连续性。2、模糊电脑：实现模糊信息的电脑处理，包括电脑的构造、逻辑记忆和存贮等。3、机器智能：实现模糊信息处理，使机器能高速地识别和判断模糊信息，包括智能控制、机器人、通信处理和模式识别等。4、人机系统：实现人机系统，包括模糊数据库、模糊专家系统和自然语言处理技术。5、人与社会系统：主要进行复杂的人类行为分析，包括决策支持系统、医疗诊断系统、行为心理透视系统及社会经济模型。6、自然系统：研究模拟和理解自然现象，包括辨别物理变化和化学变化，判断大气污染状况，进行地震预测和经济系统分析。
近年来，我国在模糊控制技术的理论和实践两方面都有了长足的发展。国家经贸于1994年所立的国家重大技术项目“模糊控制技术的开发与应用”中特别包含了一个子项目──模糊控制技术标准化。这个项目，由国家技术监督局标准化司直接承担并负责组织实施。迄今已有两年时间，取得了重大进展。这个子项目的实施必将对我国模糊控制技术的发展产生深远的影响。
可以说，模糊控制无所不在，且与人们的生活息息相关。专家认为模糊控制技术高深莫测，它还有很大潜力可挖。未来的某一天，它将会以更使人出乎意料的面目出现在世人的面前。（摘自中国信息报）