模糊控制是一种基于规则的控制,其基本思想是利用计算机来实现人的控制经验,而这些经验是由语言变量构成的模糊控制规则。模糊控制作为智能控制的一个重要分支,已经在很多领域得到了广泛的应用。然而,模糊控制本身面临的许多问题制约了其进一步的发展。比如,模糊控制系统的“规则爆炸”问题;模糊控制的控制精度问题以及模糊控制的控制性能如何优于传统控制器等问题。针对这些问题,本论文试图从隶属函数入手,对解决上述问题进行了有益的尝试。在一般模糊控制中隶属函数完全是凭经验确定,这往往会使模糊控制显得比较粗糙。事实上隶属函数只是反映状态变量中隶属度的一个变化趋势,严格来讲它应该是模糊的,因为无法准确知道怎样的隶属函数更适合其状态变量。因此在整个模糊控制过程中隶属函数本身不应该是一个静态的过程,而是希望它能动态变化,以便其动态变化的趋势更利于改善模糊控制的控制性能。在模糊数学中,语气算子的大小对隶属函数有着直接的影响。因此本文尝试将语气算子引入到模糊控制中,并利用隶属度的变化率和滑模思想来调整语气算子的大小,以达到随着状态变量的变化而不断的调整其控制量的目的。本文正是基于此思想,对模糊控制算法作了一些探索性的研究,其研究的主要内容有:1.定义了语气算子模糊集合。如果将语气算子模糊集合看成是由语气算子作用在普通隶属函数上而产生的无穷多个隶属函数组成的模糊集合的话,那么经典集合与模糊集合则可以看成是语气算子模糊集合的两种特殊情形。2.提出了变隶属函数的概念。如果将普通隶属函数本身在控制过程中看成是静态的过程,那么将语气算子作用在隶属函数上后则可以将隶属函数看成是一个动态的过程。而类似于这种不断变化的隶属函数则可称为变隶属函数。3.设计三级倒立摆的滑模变隶属函数模糊控制算法。利用输入量的隶属度与控制量的隶属度的对应关系,利用滑模思想改变语气算子的大小,以达到调整其控制量的目的。最后将此算法用在三级倒立摆仿真上,验证其算法的有效性。4.设计四级倒立摆的变隶属函数滑模模糊控制算法。根据模糊控制通常具有两两插值的特性,将语气算子作用在相应的输入量的隶属函数上,并利用滑模思想来划分状态变量的论域,以达到改善其模糊控制的控制性能的目的。最后将此算法用在四级倒立摆仿真上,验证其算法的有效性。