1、模糊逻辑控制基础与应用入门

模糊逻辑控制基础与应用入门

1. 模糊逻辑的起源与应用领域

在日常生活中，我们使用的许多词汇在语义上是模糊的。比如描述人时会用“老”“年轻”，描述天气会用“冷”“热”等。这种模糊性反映了我们在处理不确定信息时的思维方式。当我们描述一个系统或事件时，也常常使用这些模糊的词汇。例如，根据路况决定踩油门或刹车的力度，根据房间灯光亮度调节亮度等，这些都体现了我们的大脑在不确定和模糊情况下的决策过程。

模糊集理论的发展开启了对不确定系统和模糊数据研究的新纪元。1965 年，Lotfi A. Zadeh 发表了“Fuzzy sets”一文，为模糊逻辑（FL）的发展奠定了基础。20 世纪 70 年代后半期，Zadeh 又发表了两篇文章，阐述了模糊集理论在不确定系统和决策中的应用，此后 FL 的应用开始迅速发展。尤其是日本将其应用于商业家电后，FL 应用在几乎各个领域都得到了广泛的应用。

FL 的应用领域十分广泛：
- 自动控制系统 ：包括机器人、自动化、跟踪系统、温度控制、流量控制、运动控制以及商业产品等。
- 信息系统 ：作为数据库工具，用于存储和检索知识、不确定数据、专家意见和机器的操作行为。
- 其他领域 ：如图像处理、信号混叠、人机交互等，在社会和医学科学领域也有很多应用。此外，FL 还作为数学工具用于函数优化、滤波、曲线拟合等方面。

在控制领域，FL 早期就得到了应用。20 世纪 70 年代初，Mamdani 和他的同事使用 FL 控制由蒸汽机和锅炉组成的工厂。此后，关于 FL 控制的研究大量涌现。在电力和能源系统中，传统