简介
《模糊系统与模糊控制教程》共31章，内容包括模糊数学与模糊逻辑中一些对于模糊系统理论有用的概念和原理，模糊系统的各组成部分，设计模糊系统的四种方法，模糊控制与非自适应模糊控制方法，以及若干不属于本书主体结构但很重要的专题，如模糊c-均值算法、模糊关系方程、模糊算术、模糊线性规划和可能性理论等。
本书有效地结合了理论的前沿性和方法的实用性，具有极强的指导意义，可以使硕士、博士研究生在选择论文题目或考虑到解决问题的方案以及遇到新问题采取对策或措施时形成更多的思路。从国内有关教材来看，绝大部分书籍以模糊数学为主要内容，缺少模糊系统中的建模方法及优化方法。而该书则为读者提供了模糊系统与模糊控制这一领域的概要及基本原理，是一本真正优秀的模糊系统与模糊控制教材。
该书是一本针对研究生和高年级本科生的教科书，适用于60学时以下的模糊系统或模糊控制以及相关专业的教学，如适合控制科学与工程、管理科学与工程、应用数学等专业教学使用。同时，该书也可供工程人员研究参考。
目录
目录
第1章 引言
1.1 为什么研究模糊系统
1.2 什么是模糊系统
1.3 模糊系统应用的领域及方式
1.3.1 模糊洗衣机
1.3.2 数字图像稳定器
1.3.3 汽车中的模糊系统
1.3.4 水泥窑的模糊控制
1.3.5 地铁的模糊控制
1.4 模糊理论的主要研究领域
1.5 模糊理论及其应用的简史
1.5.1 20世纪60年代：模糊理论的萌芽
1.5.2 20世纪70年代：模糊理论继续发展并出现了实际的应用
1.5.3 20世纪80年代：模糊理论的大规模应用使其产生巨大飞跃
1.5.4 20世纪90年代：模糊理论仍有更多的挑战
1.6 本章小结及导读
1.7 习题
第一部分 模糊系统与模糊控制的模糊数学原理
第2章 模糊集合及其基本运算
2.1 由经典集合到模糊集合
2.2 模糊集合的一些基本概念
2.3 模糊集合的运算
2.4 本章小结及导读
2.5 习题
第3章 模糊集合的其他运算
3.1 模糊补
3.2 模糊并——s-范数
3.3 模糊交——t-范数
3.4 平均算子
3.5 本章小结及导读
3.6 习题
第4章 模糊关系与扩展原理
4.1 由经典关系到模糊关系
4.1.1 关系
4.1.2 投影和柱状扩展
4.2 模糊关系的合成
4.3 扩展原理
4.4 本章小结及导读
4.5 习题
第5章 语言变量与模糊IF-THEN规则
5.1 由数值变量到语言变量
5.2 语言限定词
5.3 模糊IF-THEN规则
5.3.1 模糊命题
5.3.2 模糊IF-THEN规则的解释
5.4 本章小结及导读
5.5 习题
第6章 模糊逻辑与近似推理
6.1 由经典逻辑到模糊逻辑
6.1.1 经典逻辑概要
6.1.2 模糊逻辑的基本原理
6.2 推理合成规则
6.3 规则的特性
6.3.1 广义取式推理
6.3.2 广义拒式推理
6.3.3 广义假言推理
6.4 本章小结及导读
6.5 习题
第二部分 模糊系统及其特性
第7章 模糊规则库与模糊推理机
7.1 模糊规则库
7.1.1 模糊规则库的结构
7.1.2 规则集合的特性
7.2 模糊推理机
7.2.1 组合推理
7.2.2 独立推理
7.2.3 各类推理机
7.3 本章小结及导读
7.4 习题
第8章 模糊器和解模糊器
8.1 模糊器
8.2 解模糊器
8.2.1 重心解模糊器
8.2.2 中心平均解模糊器
8.2.3 最大值解模糊器
8.2.4 解模糊器的比较
8.3 本章小结及导读
8.4 习题
第9章 模糊系统作为非线性映射
9.1 几类模糊系统的公式
9.1.1 带有中心平均解模糊器的模糊系统
9.1.2 带有最大值解模糊器的模糊系统
9.2 模糊系统作为万能逼近器
9.3 本章小结及导读
9.4 习题
第10章 模糊系统的逼近特性Ⅰ
10.1 基本概念
10.2 模糊系统的设计
10.3 模糊系统的逼近精度
10.4 本章小结及导读
10.5 习题
第11章 模糊系统的逼近特性Ⅱ
11.1 具有二阶逼近精度的模糊系统
11.2 带有最大值解模糊器的模糊系统的逼近精度
11.3 本章小结及导读
11.4 习题
第三部分 根据输入——输出数据设计模糊系统
第12章 查表法设计模糊系统
12.1 设计模糊系统的查表法
12.2 查表法在倒车控制中的应用
12.3 查表法在时间序列预测中的应用
12.4 本章小结及导读
12.5 习题与设计
第13章 梯度下隆法设计模糊系统
13.1 模糊系统结构的选择
13.2 模糊系统参数的设计
13.3 在非线性动态系统辩识中的应用
13.3.1 辩识器的设计
13.3.2 初始参数的选择
13.3.3 仿真
13.4 本章小结及导读
13.5 习题与设计
第14章 递推最小二乘法设计模糊系统
14.1 模糊系统的设计
14.2 递推最小二乘法的推导
14.3 在非线性通信信道均衡中的应用
14.3.1 均衡问题及其几何公式
14.3.2 模糊系统在均衡问题中的应用
14.4 本章小结及导读
14.5 习题与设计
第15章 聚类法设计模糊系统
15.1 一种最优的模糊系统
15.2 聚类法设计模糊系统
15.3 在非线性自适应控制系统中的应用
15.4 本章小结及导读
15.5 习题与设计
第四部分 非自适应模糊控制
第16章 模糊控制器设计的试错法
16.1 模糊控制与传统控制
16.2 模糊控制器设计的试错法
16.3 实例研究Ⅰ：水泥窑的模糊控制
16.3.1 水泥窑的工艺流程
16.3.2 水泥窑流程的模糊控制器的设计
16.3.3 模糊控制器的实施
16.4 实例研究Ⅱ：废水处理过程的模糊控制
16.4.1 污物废水处理过程
16.4.2 模糊控制器的设计
16.5 本章小结及导读
16.6 习题
第17章 线性系统模糊控制Ⅰ：稳定控制器
17.1 单输入单输出系统的稳定模糊控制
17.1.1 模糊控制系统的指数稳定性
17.1.2 模糊控制系统的输入—输出稳定性
17.2 多输入 多输出系统的稳定模糊控制
17.2.1 指数稳定性
17.2.2 输入—输出稳定性
17.3 本章小结及导读
17.4 习题
第18章 线性系统模糊控制Ⅱ：最优控制器与稳健控制器
18.1 最优模糊控制
18.1.1 Pontryagin最小值原理
18.1.2 最优模糊控制器的设计
18.1.3 在球—横木系统中的应用
18.2 稳健模糊控制
18.3 本章小结及导读
18.4 习题
第19章 非线性系统模糊控制Ⅰ：滑动控制
19.1 作为滑动控制的模糊控制：分析
19.1.1 滑动控制的基本原理
19.1.2 根据滑动控制原理分析模糊控制器
19.2 作为滑动控制的模糊控制：设计
19.2.1 滑动控制律的连续逼近
19.2.2 根据平滑滑动控制律设计模糊控制器
19.3 本章小结及导读
19.4 习题
第20章 非线性系统模糊控制Ⅱ：监督控制
20.1 模糊系统中的多层控制
20.2 用非模糊监控实现稳定的模糊控制
20.2.1 监督控制器的设计
20.2.2 监督控制器在倒立摆平衡中的应用
20.3 用模糊系统调节PID控制器的增益
20.3.1 PID控制器
20.3.2 调节PID增益的模糊系统
20.4 本章小结及导读
20.5 习题
第21章 模糊系统模型的模糊控制
21.1 TSK模糊系统
21.2 带有模糊控制器的模糊模型的闭环动态特性
21.3 动态TSK模糊系统的稳定性分析
21.4 模糊模型的稳定模糊控制器的设计
21.5 本章小结及导读
21.6 习题
第22章 模糊控制的定性分析和多级模糊系统
22.1 模糊控制系统的相平面分析
22.2 稳定性的稳健性指标
22.2.1 一维情况
22.2.2 n维情况
22.3 多级模糊控制
22.3.1 维度灾难
22.3.2 多级模糊系统的构造
22.3.3 多级模糊系统的性质
22.4 本章小结及导读
22.5 习题
第五部分 自适应模糊控制
第23章 基本自适应模糊控制器Ⅰ
23.1 自适应模糊控制器的分类
23.2 间接型自适应模糊控制器的设计
23.2.1 问题描述
23.2.2 模糊控制器的设计
23.2.3 自适应律的设计
23.3 在倒立摆跟踪控制中的应用
23.4 本章小结及导读
23.5 习题
第24章 基本自适应模糊控制器Ⅱ
24.1 直接型自适应模糊控制器的设计
24.1.1 问题描述
24.1.2 模糊控制器的设计
24.1.3 自适应律的设计
24.1.4 仿真
24.2 组合型自适应模糊控制器的设计
24.2.1 问题描述
24.2.2 模糊控制器的设计
24.2.3 自适应律的设计
24.2.4 收敛性分析
24.3 本章小结及导读
24.4 习题
第25章 高级自适应模糊控制器Ⅰ
25.1 保证状态有界的监督控制法
25.1.1 在间接型自适应模糊控制系统中的应用
25.1.2 在直接型自适应模糊控制系统中的应用
25.2 保证参数有界的投影法
25.2.1 在间接型自适应模糊控制系统中的应用
25.2.2 在直接型自适应模糊控制系统中的应用
25.3 稳定的直接型自适应模糊控制系统
25.3.1 稳定性和收敛性分析
25.3.2 仿真
25.4 本章小结及导读
25.5 习题
第26章 高级自适应模糊控制器Ⅱ
26.1 稳定的间接型自适应模糊控制系统
26.1.1 稳定性和收敛性分析
26.1.2 非线性参数化
26.2 一般非线性系统的自适应模糊控制
26.2.1 输入—输出线性化的直观概念
26.2.2 基于输入—输出线性化的自适应模糊控制器的设计
26.2.3 在球—横木系统中的应用
26.3 本章小结及导读
26.4 习题
第六部分 其他专题
第27章 模糊c-均值算法
27.1 为什么模糊模型可用于模式识别
27.2 硬c-划分与模糊c-划分
27.3 硬c-均值算法和模糊c-均值算法
27.3.1 目标函数聚类法和硬c-均值算法
27.3.2 模糊c-均值算法
27.4 模糊c-均值算法的收敛性
27.5 本章小结及导读
27.6 习题
第28章 模糊关系方程
28.1 引言
28.2 求解模糊关系方程
28.3 模糊关系方程的可解度
28.3.1 两个模糊集的贴近度
28.3.2 模糊关系方程的可解度
28.4 近似解—神经网络算法
28.5 本章小结及导读
28.6 习题
第29章 模糊算术
29.1 模糊数和分解定理
29.2 模糊数的加和减
29.2.1 α-截集法
29.2.2 扩展原理法
29.3 模糊数的乘和除
29.3.1 α-截集法
29.3.2 扩展原理法
29.4 模糊方程
29.5 模糊排序
29.6 本章小结及导读
29.7 习题
第30章 模糊线性规划
30.1 模糊线性规划问题分类
30.2 模糊资源型线性规划问题
30.3 模糊目标系数型线性规划问题
30.4 模糊约束系数型线性规划问题
30.5 随机线性规划和模糊线性规划的比较
30.6 本章小结及导读
30.7 习题
第31章 可能性理论
31.1 引言
31.2 可能性的直观方法
31.2.1 可能性分布与可能性测度
31.2.2 边际可能性分布与非关联性
31.2.3 条件可能性分布
31.3 可能性的公理化方法
31.3.1 似真性测度和信任性测度
31.3.2 可能性测度和必要性测度
31.4 可能性与概率
31.4.1 可能性与概率的无休止的论战
31.4.2 两种理论的主要差别
31.4.3 从工程师的观点怎样看待这些争议
31.5 本章小结及导读
31.6 习题
参考文献
重要词汇英汉对照
第1章 引言
1.1 为什么研究模糊系统
1.2 什么是模糊系统
1.3 模糊系统应用的领域及方式
1.3.1 模糊洗衣机
1.3.2 数字图像稳定器
1.3.3 汽车中的模糊系统
1.3.4 水泥窑的模糊控制
1.3.5 地铁的模糊控制
1.4 模糊理论的主要研究领域
1.5 模糊理论及其应用的简史
1.5.1 20世纪60年代：模糊理论的萌芽
1.5.2 20世纪70年代：模糊理论继续发展并出现了实际的应用
1.5.3 20世纪80年代：模糊理论的大规模应用使其产生巨大飞跃
1.5.4 20世纪90年代：模糊理论仍有更多的挑战
1.6 本章小结及导读
1.7 习题
第一部分 模糊系统与模糊控制的模糊数学原理
第2章 模糊集合及其基本运算
2.1 由经典集合到模糊集合
2.2 模糊集合的一些基本概念
2.3 模糊集合的运算
2.4 本章小结及导读
2.5 习题
第3章 模糊集合的其他运算
3.1 模糊补
3.2 模糊并——s-范数
3.3 模糊交——t-范数
3.4 平均算子
3.5 本章小结及导读
3.6 习题
第4章 模糊关系与扩展原理
4.1 由经典关系到模糊关系
4.1.1 关系
4.1.2 投影和柱状扩展
4.2 模糊关系的合成
4.3 扩展原理
4.4 本章小结及导读
4.5 习题
第5章 语言变量与模糊IF-THEN规则
5.1 由数值变量到语言变量
5.2 语言限定词
5.3 模糊IF-THEN规则
5.3.1 模糊命题
5.3.2 模糊IF-THEN规则的解释
5.4 本章小结及导读
5.5 习题
第6章 模糊逻辑与近似推理
6.1 由经典逻辑到模糊逻辑
6.1.1 经典逻辑概要
6.1.2 模糊逻辑的基本原理
6.2 推理合成规则
6.3 规则的特性
6.3.1 广义取式推理
6.3.2 广义拒式推理
6.3.3 广义假言推理
6.4 本章小结及导读
6.5 习题
第二部分 模糊系统及其特性
第7章 模糊规则库与模糊推理机
7.1 模糊规则库
7.1.1 模糊规则库的结构
7.1.2 规则集合的特性
7.2 模糊推理机
7.2.1 组合推理
7.2.2 独立推理
7.2.3 各类推理机
7.3 本章小结及导读
7.4 习题
第8章 模糊器和解模糊器
8.1 模糊器
8.2 解模糊器
8.2.1 重心解模糊器
8.2.2 中心平均解模糊器
8.2.3 最大值解模糊器
8.2.4 解模糊器的比较
8.3 本章小结及导读
8.4 习题
第9章 模糊系统作为非线性映射
9.1 几类模糊系统的公式
9.1.1 带有中心平均解模糊器的模糊系统
9.1.2 带有最大值解模糊器的模糊系统
9.2 模糊系统作为万能逼近器
9.3 本章小结及导读
9.4 习题
第10章 模糊系统的逼近特性Ⅰ
10.1 基本概念
10.2 模糊系统的设计
10.3 模糊系统的逼近精度
10.4 本章小结及导读
10.5 习题
第11章 模糊系统的逼近特性Ⅱ
11.1 具有二阶逼近精度的模糊系统
11.2 带有最大值解模糊器的模糊系统的逼近精度
11.3 本章小结及导读
11.4 习题
第三部分 根据输入——输出数据设计模糊系统
第12章 查表法设计模糊系统
12.1 设计模糊系统的查表法
12.2 查表法在倒车控制中的应用
12.3 查表法在时间序列预测中的应用
12.4 本章小结及导读
12.5 习题与设计
第13章 梯度下隆法设计模糊系统
13.1 模糊系统结构的选择
13.2 模糊系统参数的设计
13.3 在非线性动态系统辩识中的应用
13.3.1 辩识器的设计
13.3.2 初始参数的选择
13.3.3 仿真
13.4 本章小结及导读
13.5 习题与设计
第14章 递推最小二乘法设计模糊系统
14.1 模糊系统的设计
14.2 递推最小二乘法的推导
14.3 在非线性通信信道均衡中的应用
14.3.1 均衡问题及其几何公式
14.3.2 模糊系统在均衡问题中的应用
14.4 本章小结及导读
14.5 习题与设计
第15章 聚类法设计模糊系统
15.1 一种最优的模糊系统
15.2 聚类法设计模糊系统
15.3 在非线性自适应控制系统中的应用
15.4 本章小结及导读
15.5 习题与设计
第四部分 非自适应模糊控制
第16章 模糊控制器设计的试错法
16.1 模糊控制与传统控制
16.2 模糊控制器设计的试错法
16.3 实例研究Ⅰ：水泥窑的模糊控制
16.3.1 水泥窑的工艺流程
16.3.2 水泥窑流程的模糊控制器的设计
16.3.3 模糊控制器的实施
16.4 实例研究Ⅱ：废水处理过程的模糊控制
16.4.1 污物废水处理过程
16.4.2 模糊控制器的设计
16.5 本章小结及导读
16.6 习题
第17章 线性系统模糊控制Ⅰ：稳定控制器
17.1 单输入单输出系统的稳定模糊控制
17.1.1 模糊控制系统的指数稳定性
17.1.2 模糊控制系统的输入—输出稳定性
17.2 多输入 多输出系统的稳定模糊控制
17.2.1 指数稳定性
17.2.2 输入—输出稳定性
17.3 本章小结及导读
17.4 习题
第18章 线性系统模糊控制Ⅱ：最优控制器与稳健控制器
18.1 最优模糊控制
18.1.1 Pontryagin最小值原理
18.1.2 最优模糊控制器的设计
18.1.3 在球—横木系统中的应用
18.2 稳健模糊控制
18.3 本章小结及导读
18.4 习题
第19章 非线性系统模糊控制Ⅰ：滑动控制
19.1 作为滑动控制的模糊控制：分析
19.1.1 滑动控制的基本原理
19.1.2 根据滑动控制原理分析模糊控制器
19.2 作为滑动控制的模糊控制：设计
19.2.1 滑动控制律的连续逼近
19.2.2 根据平滑滑动控制律设计模糊控制器
19.3 本章小结及导读
19.4 习题
第20章 非线性系统模糊控制Ⅱ：监督控制
20.1 模糊系统中的多层控制
20.2 用非模糊监控实现稳定的模糊控制
20.2.1 监督控制器的设计
20.2.2 监督控制器在倒立摆平衡中的应用
20.3 用模糊系统调节PID控制器的增益
20.3.1 PID控制器
20.3.2 调节PID增益的模糊系统
20.4 本章小结及导读
20.5 习题
第21章 模糊系统模型的模糊控制
21.1 TSK模糊系统
21.2 带有模糊控制器的模糊模型的闭环动态特性
21.3 动态TSK模糊系统的稳定性分析
21.4 模糊模型的稳定模糊控制器的设计
21.5 本章小结及导读
21.6 习题
第22章 模糊控制的定性分析和多级模糊系统
22.1 模糊控制系统的相平面分析
22.2 稳定性的稳健性指标
22.2.1 一维情况
22.2.2 n维情况
22.3 多级模糊控制
22.3.1 维度灾难
22.3.2 多级模糊系统的构造
22.3.3 多级模糊系统的性质
22.4 本章小结及导读
22.5 习题
第五部分 自适应模糊控制
第23章 基本自适应模糊控制器Ⅰ
23.1 自适应模糊控制器的分类
23.2 间接型自适应模糊控制器的设计
23.2.1 问题描述
23.2.2 模糊控制器的设计
23.2.3 自适应律的设计
23.3 在倒立摆跟踪控制中的应用
23.4 本章小结及导读
23.5 习题
第24章 基本自适应模糊控制器Ⅱ
24.1 直接型自适应模糊控制器的设计
24.1.1 问题描述
24.1.2 模糊控制器的设计
24.1.3 自适应律的设计
24.1.4 仿真
24.2 组合型自适应模糊控制器的设计
24.2.1 问题描述
24.2.2 模糊控制器的设计
24.2.3 自适应律的设计
24.2.4 收敛性分析
24.3 本章小结及导读
24.4 习题
第25章 高级自适应模糊控制器Ⅰ
25.1 保证状态有界的监督控制法
25.1.1 在间接型自适应模糊控制系统中的应用
25.1.2 在直接型自适应模糊控制系统中的应用
25.2 保证参数有界的投影法
25.2.1 在间接型自适应模糊控制系统中的应用
25.2.2 在直接型自适应模糊控制系统中的应用
25.3 稳定的直接型自适应模糊控制系统
25.3.1 稳定性和收敛性分析
25.3.2 仿真
25.4 本章小结及导读
25.5 习题
第26章 高级自适应模糊控制器Ⅱ
26.1 稳定的间接型自适应模糊控制系统
26.1.1 稳定性和收敛性分析
26.1.2 非线性参数化
26.2 一般非线性系统的自适应模糊控制
26.2.1 输入—输出线性化的直观概念
26.2.2 基于输入—输出线性化的自适应模糊控制器的设计
26.2.3 在球—横木系统中的应用
26.3 本章小结及导读
26.4 习题
第六部分 其他专题
第27章 模糊c-均值算法
27.1 为什么模糊模型可用于模式识别
27.2 硬c-划分与模糊c-划分
27.3 硬c-均值算法和模糊c-均值算法
27.3.1 目标函数聚类法和硬c-均值算法
27.3.2 模糊c-均值算法
27.4 模糊c-均值算法的收敛性
27.5 本章小结及导读
27.6 习题
第28章 模糊关系方程
28.1 引言
28.2 求解模糊关系方程
28.3 模糊关系方程的可解度
28.3.1 两个模糊集的贴近度
28.3.2 模糊关系方程的可解度
28.4 近似解—神经网络算法
28.5 本章小结及导读
28.6 习题
第29章 模糊算术
29.1 模糊数和分解定理
29.2 模糊数的加和减
29.2.1 α-截集法
29.2.2 扩展原理法
29.3 模糊数的乘和除
29.3.1 α-截集法
29.3.2 扩展原理法
29.4 模糊方程
29.5 模糊排序
29.6 本章小结及导读
29.7 习题
第30章 模糊线性规划
30.1 模糊线性规划问题分类
30.2 模糊资源型线性规划问题
30.3 模糊目标系数型线性规划问题
30.4 模糊约束系数型线性规划问题
30.5 随机线性规划和模糊线性规划的比较
30.6 本章小结及导读
30.7 习题
第31章 可能性理论
31.1 引言
31.2 可能性的直观方法
31.2.1 可能性分布与可能性测度
31.2.2 边际可能性分布与非关联性
31.2.3 条件可能性分布
31.3 可能性的公理化方法
31.3.1 似真性测度和信任性测度
31.3.2 可能性测度和必要性测度
31.4 可能性与概率
31.4.1 可能性与概率的无休止的论战
31.4.2 两种理论的主要差别
31.4.3 从工程师的观点怎样看待这些争议
31.5 本章小结及导读
31.6 习题
参考文献
重要词汇英汉对照
A Course in Fuzzy Systems & Control
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