MATLAB 电炉加热的模糊控制器设计(3)
1985年，日本相关研究人员进行了实验仿真，证明了仙台地铁使用模糊控制的优越性，并且在1987年，仙台地铁正式开始运行，正是采用模糊控制技术进行对列车加速、刹车以及停靠站进行控制。
模糊控制理论和运用技术发展了30多年，尽管发展史很短，可是发展十分迅速。在1987年仙台地铁成功开通后，种种家电的模糊产品先后研究成功并投入市场中。这些家电产品极具人性化即节约资源又使用方便。与此同时，许许多多的模糊控制系统也被成功研发出来，比如：核能发电供水系统和汽车控制系统。
综合而言，模糊控制的研究方向有如下几点：
（1）自学习、自适应模糊控制理论的研究。对于一个繁杂受控系统具备非线性、大时滞、不确定性与时变性，仅仅依托基于若干条人为信息的模糊控制规则，常常很难完全描述并适应系统，在控制进程当中自动修改、整理并完善模糊控制规则，是自学习、自适应模糊控制理论研究的重要内容。
（2）模糊推理策略的研究。模糊推理策略对模糊控制器的策划和模糊控制系统的机能有着至关重要的作用。目前采用的模糊推理策略越有4种：Mamdani推理、Tsukamoto推理、Larsen推理和Takagi推理。这些推理的相同点是，模糊规则的前提条件和结论那部分的语言描写决定其模糊性；不同点是模糊模型或者推理合成算子有不同的选择。
（3）模糊模型辨识的研究。模糊模型，就是一组属于非线性模型并且易于用表述非线性时变系统并用来描述受控系统性能的模糊规则。在控制、规划决策、统计和分析等范畴，模糊模型的辨识都有着很普遍的运用。
（4）模糊系统稳定性的研究。稳定性的分析在任何控制系统都是首要的性能指标与探究课题。因为模糊控制是基于规则的语言型控制，因此对它的稳定性分析很困难，初期对模糊控制器的稳定性首要分析都是开环模糊控制器的分析。如今已有许多有关模糊控制系统的稳定性分析论述，但是到现在还没有一种统一和完善的模糊控制系统稳定性分析方法。
（5）其他一些控制理论与模糊控制技术的结合运用。目前主要有模糊预测控制、模糊神经网络控制、和将遗传算法引入的模糊控制。
1.3 本文主要研究内容
本文主要内容是简述模糊控制的原理已经分析电加热炉的加温特性和控制需求,通过模糊控制器设计方法针对电加热炉设计控制器。
论文完成的主要工作：
（1）简述模糊控制数学基础；
（2）简要叙述模糊逻辑控制的原理；
（3）分析电炉加热特性并且设计模糊控制器；
（4）用MATLAB仿真再用实验室温箱系统测验并调试模糊控制器；
本文章节安排如下：
第一章绪论，主要介绍课题的研究背景、研究内容，模糊控制研究的发展现状。
第二章简述模糊控制的数学基础，主要包含简述模糊集合、模糊语言逻辑和语言算计、模糊关系与模糊逻辑推理、解模糊解决办法等一些理论。
第三章简述模糊逻辑的控制原理，主要包含模糊化、数据库、规则库、推理机、反模糊化等。
第四章设计炉温控制的模糊控制器，并仿真分析模糊控制器参数与系统控制性能。
2 模糊逻辑的数学基础
2.1 模糊集合及其隶属函数
2.1.1 模糊集合
美国加州大学控制专家扎德（L.A.Zadeh）于1965年创建了模糊集合理论。模糊理论是在模糊集合理论的基础上建立起来的。经典集合理论普遍认为人们所探究的对象对于集合只有两种可能，要么属于，要么不属于。但是大多数客观事物不具有这种清晰性，有些事物的本质属性往往是多值的，甚至是模糊的，所以有了模糊集合的概念[2]。