高等学校教材：模糊控制技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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党建武，王阳萍 著

图书标签:

• 模糊控制
• 控制理论
• 智能控制
• 高等教育
• 教材
• 自动化
• 电气工程
• 计算机科学
• 系统工程
• 控制工程

出版社： 中国铁道出版社

ISBN：9787113080341

版次：1

商品编码：10745671

包装：平装

开本：16开

出版时间：2007-08-01

页数：203

正文语种：中文

编辑推荐

《高等学校教材：模糊控制技术》选材恰当、体系合理、逻辑性强、通俗易懂，侧重介绍技术及应用，适合作为高等学校自动化、信息、电子和电气类相关专业本科生及研究生的教材，也可供自学人员和工程技术人员参考。

内容简介

《高等学校教材：模糊控制技术》主要介绍模糊控制的基本原理及其在相关领域中的应用。主要内容有：模糊控制理论的数学基础；基本模糊控制器的设计；模糊控制与神经网络技术的结合及应用；模糊控制在温度控制系统中的应用设计；模糊控制在公路交通信号控制系统中的应用设计；模糊控制在电动机直接转矩控制中的应用；模糊控制在足球机器人及机器人路径规划中的应用；模糊控制技术的研究热点及发展趋势分析。

作者简介

党建武，男，1963年5月出生，汉，兰州交通大学教授、博士生导师，信号82级校友。毕业后一直工作在教学、科研和实验室建设与管理的第一线。现任计算机科学与技术实验教学中心主任，负责实验室的全面工作及整体规划与建设。近年来，培养博士生3名，研究生30余名，主持研究科研项目20余项，获省部级科技进步奖8项，发表学术论文70余篇，学术著作9部。

目录

第1章 绪 论
1.1 模糊控制的起源
1.2 模糊控制的特点．
1.3 模糊控制的发展及现状
1.4 模糊控制的研究内容
1.4.1 模糊控制理论研究
1.4.2 模糊控制的应用
1.5 本书主要内容

第2章 模糊集合与模糊逻辑
2.1 普通集合与关系
2.1.1 普通集合的基本概念．
2.1.2 集合的表示方法
2.1.3 集合的运算
2.1.4 集合的运算性质
2.1.5 关 系

2.2 模糊集合及其运算
2.2.1 模糊集合的定义
2.2.2 模糊集合的表示法
2.2.3 模糊集合的运算

2.3 分解定理与扩张原理
2.3.1 截 集
2.3.2 分解定理
2.3.3 扩张原理

2.4 隶属度函数
2.4.1 隶属度函数的确定方法
2.4.2 常用的模糊分布

2.5 模糊关系与模糊矩阵
2.5.1 模糊关系
2.5.2 模糊矩阵

2.6 模糊语言与模糊逻辑
2.6.1 模糊语言
……
第3章 基本模糊控制器的设计
第4章 模糊神经网络技术及应用
第5章 模糊PID在温度控制方面的应用
第6章 模糊控制在公路交通信号控制系统中的应用
第7章 模糊控制在电动直接转矩控制中的应用
第8章 机器人模糊控制设计
第9章 模糊控制技术的研究热点及发展前景
参考文献

精彩书摘

1.1 模糊控制的起源
随着计算机技术的应用和发展，自动控制理论和技术取得了飞跃发展，以状态变量为基础的现代控制理论对于解决线性或非线性、定常或时变的多输入与多输出系统的控制问题，获得了广泛、成功的应用。但是，无论采用经典控制理论还是现代控制理论设计的控制系统，都需要事先知道被控对象（或过程）精确的数学模型，然后根据数学模型以及给定的性能指标，选择适当的控制规律，进行控制系统设计。然而，在许多情况下，被控制对象的精确数学模型很难建立，这样一来，对于这类对象或过程就很难进行自动控制。
与此相反，对于上述难以自动控制的一些生产过程，有经验的操作人员进行手动控制，却可以收到令人满意的效果。因为人脑的重要特点之一就是有能力对模糊事物进行识别与判决，看起来似乎不确切的模糊手段常常可以达到精确的目的。操作人员是通过不断学习、积累操作经验来实现对被控对象进行控制的，这些经验包括对被控对象特征的了解、在各种情况下相应的控制策略以及性能指标判据。这些信息通常是以自然语言的形式表达，其特点是定性的描述，所以具有模糊性。控制论的创始人维纳在研究人与外界相互作用的关系时曾指出：“人通过感觉器官感知周围世界，在脑和神经系统中调整获得的信息。经过适当的存贮、校正、归纳和选择（处理）等过程而进入效应器官反作用于外部世界（输出），同时也通过像运动传感器末梢这类传感器再作用于中枢神经系统，将新接受的信息与原存贮的信息结合在一起，影响并指挥将来的行动。”人不断地从外界获取信息（输入），再存贮和处理信息，并给出决策反作用于外界（输出），从而达到预期目标。这种特性使得人们无法用现有的定量控制理论对这些信息进行处理。在这样的事实面前，人们又重新研究和考虑人的控制行为有什么特点，能否对于无法构造数学模型的对象让计算机模拟人的思维方式，进行控制决策。

前言/序言

模糊控制技术：面向高等教育的理论与实践 引言 在现代工业自动化和智能控制领域，工程师们面临着处理高度复杂、非线性、甚至是难以精确建模的系统的挑战。传统的基于精确数学模型的控制方法在这些场景下往往显得力不从心。模糊控制技术应运而生，它借鉴了人类的模糊思维和决策过程，能够有效地处理不确定性、不精确性和主观信息，并在许多实际应用中取得了显著成效。本书旨在为高等院校的学生、研究人员以及相关领域的工程师提供一个系统、深入、且兼具理论深度与实践指导的模糊控制技术学习平台。 本书特色与价值 本书的最大特色在于其全面性、系统性和应用导向。我们不仅仅停留在理论的阐述，更注重将抽象的数学概念转化为可理解的工程实践。全书逻辑清晰，从基础概念的引入，到核心理论的解析，再到实际应用的探讨，层层递进，循序渐进。 理论基础扎实： 我们深入浅出地讲解了模糊逻辑、模糊集合、模糊规则、模糊推理以及模糊控制器设计等核心概念，并辅以严谨的数学推导，帮助读者构建坚实的理论基石。 系统性强： 本书内容涵盖了模糊控制的各个重要方面，包括模糊化、模糊推理、解模糊以及多种模糊控制器结构（如Mamdani型、Sugeno型），并对这些结构进行了深入的比较分析。 实践应用导向： 我们通过大量来自实际工业生产和工程控制的案例，生动地展示了模糊控制技术的强大威力。这些案例涵盖了工业过程控制、机器人控制、交通系统、家电智能化等多个领域，旨在激发读者的应用灵感，并提供可供参考的实践经验。 算法与工具结合： 在讲解理论的同时，本书也介绍了一些常用的模糊控制设计工具和仿真平台，帮助读者将理论知识转化为实际的程序代码和仿真模型，缩短学习周期，提高实践效率。 面向未来： 除了经典模糊控制，本书还触及了一些前沿的研究方向，如模糊神经网络、自适应模糊控制、模糊滑模控制等，为读者在高阶学习和前沿探索方面指明方向。 内容梗概 本书共分为以下几个主要部分，每一部分都围绕模糊控制技术展开，力求为读者提供一个完整而深入的学习体验。 第一部分：模糊控制技术基础 本部分旨在为读者建立对模糊控制技术的基本认知。我们将从模糊逻辑的哲学思想出发，探讨人类模糊思维的特点，并将其与精确数学模型进行对比，阐述模糊控制的必要性和优势。 第一章：模糊控制导论 引言：复杂系统控制的挑战与模糊控制的兴起 模糊控制的基本思想：借鉴人类经验与常识 模糊控制的优势与适用范围 模糊控制系统的基本构成 本书的结构与学习路线图 第二章：模糊集合与模糊逻辑 经典集合与模糊集合的对比 隶属度函数（Membership Function）：定义、类型与性质 模糊集合的运算：交、并、补、包含等 模糊逻辑（Fuzzy Logic）的构成：命题、连接词、量词 模糊命题的真值评估 模糊逻辑推理的基本原理 第二部分：模糊控制器设计核心 本部分是模糊控制技术的核心内容，将详细介绍模糊控制器的各个设计环节，包括模糊化、模糊规则库的构建、模糊推理以及解模糊。 第三章：模糊化（Fuzzification） 输入变量的模糊化过程 常用隶属度函数的设计与选择 模糊化方法的讨论与比较 实例演示：将精确数值转化为模糊语言变量 第四章：模糊规则库（Fuzzy Rule Base）的构建 “IF-THEN”形式的模糊规则 规则的来源：专家经验、历史数据、系统分析 构建规则库的原则与策略 模糊规则的表示方法 实例：针对特定控制对象的规则库构建 第五章：模糊推理（Fuzzy Inference） 模糊推理的类型：Mamdani型推理、Sugeno型推理 Mamdani型推理：最大-最小法（Min-Max）、最大-平均法（Max-Average）等 Sugeno型推理：线性或常数输出函数 模糊推理过程的详细解析 实例：通过模糊规则进行推理 第六章：解模糊（Defuzzification） 解模糊的必要性 常用的解模糊方法：重心法（Centroid）、最大隶属度法（Max-Membership）、平均最大隶属度法（Mean-Max-Membership）等 不同解模糊方法的优缺点比较 实例：将模糊输出转化为精确控制信号 第三部分：模糊控制器的类型与结构 本部分将深入探讨几种主要的模糊控制器类型及其结构，并分析其在不同应用场景下的特点。 第七章：Mamdani型模糊控制器 Mamdani型控制器的详细结构与工作原理 隶属度函数设计对Mamdani型控制器的影响 Mamdani型控制器的优点与局限性 典型应用案例分析 第八章：Sugeno型模糊控制器 Sugeno型控制器的结构特点与数学模型 Sugeno型控制器的参数化与优化 Sugeno型控制器的优点：计算效率高、易于辨识 典型应用案例分析 第九章：其他模糊控制器结构 Takagi-Sugeno-Kang（TSK）模糊模型 模糊逻辑控制器（FLC）与其他控制方法（如PID）的结合 模糊自适应控制器的基本思想 第四部分：模糊控制技术的工程应用 本部分将重点介绍模糊控制技术在各个领域的实际应用，通过丰富的案例分析，帮助读者理解模糊控制在解决实际工程问题中的作用。 第十章：工业过程控制中的模糊应用 温度控制、压力控制、流量控制等 炼油、化工、水泥生产等过程的模糊控制设计 案例分析：某化工厂的模糊温度控制系统 第十一章：机器人与运动控制中的模糊应用 机器人轨迹跟踪与避障 电机模糊控制 无人驾驶车辆的路径规划与控制 案例分析：工业机器人的模糊关节控制 第十二章：其他领域的模糊控制应用 智能交通系统（信号灯控制、车流调度） 智能家电（空调、洗衣机、冰箱） 环境监测与控制 医学诊断与辅助治疗（初步探索） 第五部分：高级主题与未来发展 本部分将介绍一些模糊控制的高级主题和前沿研究方向，为读者进一步深入学习和研究提供指引。 第十三章：模糊神经网络（Fuzzy Neural Networks） 模糊逻辑与神经网络的融合 模糊神经网络的结构与学习算法 模糊神经网络在模式识别、预测等领域的应用 第十四章：自适应模糊控制（Adaptive Fuzzy Control） 应对系统参数变化和外部干扰的模糊控制策略 基于神经网络的自适应模糊控制 基于优化算法的自适应模糊控制 第十五章：模糊滑模控制（Fuzzy Sliding Mode Control） 模糊逻辑与滑模控制的结合 提高系统的鲁棒性和收敛性 应用前景分析 第十六章：模糊控制技术的未来展望 与大数据、人工智能的融合 在物联网、智慧城市中的应用 理论研究的新方向与挑战 结论 本书力求为读者构建一个完整、系统、且富有实践指导意义的模糊控制技术知识体系。通过深入理解模糊控制的基本原理、掌握其设计方法、并学习其在广泛领域的成功应用，读者将能够有效地运用模糊控制技术解决复杂的工程问题，并为未来的智能控制技术发展奠定坚实的基础。我们相信，本书将成为高等院校相关专业学生、工程技术人员以及对模糊控制技术感兴趣的广大读者不可或缺的学习和参考资料。 致读者 在学习过程中，请务必结合书中的理论讲解和实例分析，勤加练习，不断探索。模糊控制的魅力在于其灵活性和强大的适应性，希望本书能帮助您在掌握这一强大工具的同时，也能体会到其中蕴含的智慧和创造力。

评分☆☆☆☆☆

我特别喜欢作者在解释一些复杂概念时所使用的类比和生活实例。例如，在讲解模糊集合的概念时，作者并没有直接抛出一堆数学公式，而是从“有点热”、“比较冷”这样的生活化描述入手，生动地解释了模糊概念的“边界模糊性”是如何被数学模型捕捉到的。这种由浅入深的讲解方式，极大地降低了学习门槛，让我这个初学者也能快速理解抽象的理论。书中还穿插了一些小案例研究，展示了模糊控制在实际工业生产和日常生活中的应用，比如家电的智能调节、交通信号灯的优化等。这些案例不仅让我看到了模糊控制技术的实际价值，也激发了我进一步探索其原理的兴趣。我觉得，一本好的教材，就应该像一位耐心的老师，能够循循善诱，把枯燥的知识变得生动有趣，让学习过程不再是枯燥的记忆，而是充满发现和理解的乐趣。这本书在这方面做得非常出色，让我觉得学习过程本身就是一种享受。

评分☆☆☆☆☆

在阅读过程中，我发现这本书非常注重理论与实践的结合。除了理论讲解，书中还提供了一些经典的模糊控制算法的伪代码，甚至还有一些基于特定软件平台的实现示例。虽然我还没有机会去实际操作，但光是看到这些具体的代码和实现思路，就让我对接下来的实践操作充满了信心。我能想象到，如果我能跟着这些例子动手做，一定能更深刻地理解模糊控制的设计思路和调优技巧。更重要的是，书中还提供了一些习题，这些习题涵盖了从概念理解到算法应用等多个层面，有的需要分析，有的需要设计，有的还需要编程实现。这对于巩固学习效果来说，无疑是非常重要的。我喜欢这种能够让我动手去验证和应用所学知识的学习方式，它能让知识真正内化，而不是停留在书本的表面。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计倒是挺吸引我的。封面采用了比较柔和的蓝绿色调，搭配着抽象的数学公式和曲线图形，整体感觉既有学术的严谨性，又不失现代科技的灵动感。封面的字体选择也很讲究，主标题“模糊控制技术”显得庄重而清晰，副标题“高等学校教材”则标注得醒目，让人一眼就能看出它的定位。拿在手里，纸张的质感也不错，不是那种过于光滑的反光纸，摸上去有一种细腻的触感，给人一种扎实、耐读的感觉。书的排版布局也让我很满意，字体大小适中，行间距也恰到好处，阅读起来非常舒适，不会轻易产生视觉疲劳。即使长时间翻阅，也不会觉得手指沾上油墨，这说明印刷质量也相当不错。我甚至注意到书脊的粘合非常牢固，这对于一本经常被翻阅的教材来说，无疑是一个重要的优点，可以保证书籍的完整性，陪伴学习者度过一段相当长的时间。包装也做得相当到位，外面有塑封，确保了书籍在运输过程中不会受到任何损伤。总之，从外在的包装到内在的细节，这本书都展现出了一种对品质的追求，让人对内容充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

我一直对人工智能领域的一些前沿技术很感兴趣，模糊控制作为其中的一个重要分支，我早就想深入了解一下。这本书从一个非常宏观的视角出发，清晰地勾勒出了模糊控制技术在人工智能发展史上的地位和作用，以及它与其他控制理论（比如专家系统、神经网络等）之间的联系和区别。这种宏观的介绍，让我能够更全面地认识模糊控制的整体框架，而不是孤立地看待某个概念。书中的一些章节还探讨了模糊控制在处理不确定性和非线性问题上的优势，这让我对这项技术的强大潜力有了更深的认识。它并非只是简单的逻辑判断，而是能够模拟人类的模糊思维方式来解决复杂问题。我感觉，通过阅读这本书，我不仅仅是在学习一项具体的技术，更是在了解一种解决问题的哲学和方法论，这对于我未来的学术研究和职业发展都会有很大的启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排逻辑性很强，每一章都建立在前一章的基础上，层层递进，知识点的衔接非常自然。从最基础的模糊逻辑和模糊集合，到模糊推理系统，再到模糊控制器的设计与实现，每一步都讲解得非常到位。我尤其欣赏作者在介绍模糊规则的构建时，不仅给出了通用的方法，还详细分析了不同场景下规则设计的考量因素，以及如何避免规则冲突和冗余。这对于实际工程应用来说，是非常宝贵的指导。另外，书中还包含了不少图表和流程图，直观地展示了算法的原理和系统的结构，这对于我理解复杂的数学模型非常有帮助。有些公式的推导过程也给得非常详细，让我能够追根溯源，理解每一个数学符号背后的含义。我觉得，一本优秀的教材，不仅仅是知识的堆砌，更应该是一种思想的传递，一种解决问题方法的指导。这本书在这方面做得相当出色，让我觉得学到的不仅仅是理论，更是一种解决实际问题的能力。