【摘要】模糊控制技术是近现代控制理论中的一项新兴的、具有高级策略的新技术，是建立在模糊数学理论的基础上不断发展起来的，它能够以人的推理为基础，从而提高控制算法的可控性以及科学合理性。本文就近年来我国模糊控制在过程控制中的应用进行全面分析，以供参考。
【关键词】模糊控制；过程控制；研究；应用
自模糊理论出现以来，吸引了专家学者的广泛关注，并纷纷投入了该理论的研究当中，并将其应用在工程当中。模糊控制是当前智能控制中的一个重要分支，目前已将其理论与实际应用紧密联系起来，并应用在各项工程技术当中，提高了国际市场竞争力。我国仍属于发展中国家，很多高技术人才对于模糊控制技术仍然还不够了解，因此我们必须要借鉴国外的成功经验，参考相关文献，从而对模糊控制理论加以研究，以便于应用在更广大的领域当中。
一、模糊控制与过程控制概述
模糊控制的概念是上个世纪60年代扎德提出的，是建立在模糊数学理论的基础上不断发展而来的。过去，控制系统理论主要是评价控制质量的重要因素，也就是说通过控制系统动态信息来了解控制的质量，如果所掌握的信息越详细，那么控制质量也就愈加标准。但是随着社会的发展，控制系统也越来越复杂，在评级的过程中极容易受到众多变量的影响，因此我们采用了一些方法来简化信息的获取过程，虽然达到了控制的目的，但是仍然还存在着一定的问题。由此看来，在对明确系统进行控制的过程中，虽然模糊控制理论具有较高的控制能力，但是面对较为复杂的系统，传统的模糊控制理论也就存在一些问题。
过程控制主要是在工业生产过程中，主要将温度、压力、流量、液位以及相关成分等作为被控变量而进行的一种自动化控制。一般情况下，在工业生产与管理过程中，根据行动的不同阶段我们可以将其分为三种控制：第一种是预先控制，是在工业生产之前而采取的一种控制方法；第二种也就是过程控制，也被称为同期控制，是工业生产过程中的控制方法；第三种也就是事后控制，是工业生产之后的一种控制方法。其中，过程控制是最为关键的内容，在生产过程中，过程控制可以及时发现其中存在的各种不合理现象，并能够采取有效措施对其进行改善，它能够对每个人以及整个生产过程进行监控。过程控制可以避免工作人员在工作中越级管理，互相推诿责任等，有利于提高工作效率以及工作质量。
二、模糊控制的特点
自模糊控制理论被提出以来，相关研究者开始将其应用在锅炉以及蒸汽机的控制工作当中。并且取得了非常显著的成绩、究其主要原因是由于模糊控制理论本身的模糊逻辑系统发挥了重要的作用，它可以将研究者所提供的相关信息转变为一种控制策略，最终形成一种比较系统的推理法，因此这种模糊控制理论可以克服过去控制系统难以解决的复杂系统的控制问题，它能够处理复杂系统中的各种不确定因素。从广义的角度来讲，模糊控制也就是围绕着模糊推理方法，通过模拟人的思维方法而形成的一种推理法，相关研究者将模糊数学理论以及控制理论有机的结合起来，从而合理的控制数学模型的相关对象，是智能控制中的一个重要分支。由此可见，模糊控制的特点可以归结为以下几点：1）在设计控制系统的过程中，我们并不需要明确的知道数学模型，而只是需要根据技术人员的经验以及相关数据即可设计；2）模糊控制系统具有较强的鲁棒性，它可以解决工业中的非线性、滞后系统的相关问题；3）模糊控制系统可以将信息转变为语言变量，最终便于专家的研究与应用；4）控制系统在进行推理的过程中，主要是模拟人的思维方式，采用不精确的推理方法，这样可以有效的对复杂的系统进一步处理。
三、模糊控制技术在过程控制中的研究与应用
近年来，模糊控制已经在各大领域中得到了广泛的应用。例如在家用电器设备中、在工业生产过程中等。但是尽管如此，模糊控制在过程控制中的应用却不够理想，技术人员一般都是采用的较为普通的模糊控制结构。近年来，我国相关研究者在对模糊控制技术研究的过程中，主要集中在以下几个方面：
1）模糊控制器量化因子，比例因子的选取，整定
对于模糊控制器的量化因子、比例因子的选取是影响控制效果的一个很重要的因素。如何根据不同的被控对象选取不同的量化因子和比例因子，对于不同控制对象其模糊控制器的量化因子和比例因子是否有一个大致的范围？从事这方面的研究好像不是很多，只有少数在设计模糊控制系统中，对量化因子和比例因子的选取原则、整定方法进行了研究。
2）模糊控制器的隶属函数选取和构造
我们知道，模糊集合是由隶属函数来描述的，隶属函数在模糊集合种有着非常重要的地位，它是模糊控制的应用基础，正确地选取和构造隶属函数是能否运用好模糊控制的关键之一。不同的被控对象其模糊控制器的隶属函数是不一样的，模糊控制器隶属函数的自动生成、优化、和新型的隶属函数研究的问题是我们值得认真思考和探索的问题。
3）模糊控制规则的优化
模糊控制器要有良好的控制效果，必须具有较完整的控制规则，但是在复杂的工业过程中由于经验不足导致模糊控制规则或缺乏，或粗糙。要提高模糊控制器的性能，必需对控制规则进行优化，其内容包括：其一是模糊控制规则条数的优化，即对于一个系统的控制规则条数既不能太少，也不能太多，太少则控制是不完全和粗糙的，太多则会使推理时间变长，影响其实时性。其二是不同的规则语句之间是否存在矛盾？若是两条和多条控制规则之间是矛盾的，则可能产生控制发散和振荡。优化方法主要有利用神经网络、遗传算法、混沌理论等来对模糊控制规则进行优化。
4）稳态误差的消除
模糊控制器木质上相当于一个PD控制器，具有很好的超调性和鲁棒性，但是模糊控制器一个大的缺陷就是存在稳态误差问题，因而阻碍了其在高精度控制领域的应用。如何消除模糊控制器的稳态误差问题，是关系到模糊控制器能否被应用到高精度控制领域的一个决定性因素。常见的解决方法是在模糊控制中引入积分器来消除模糊控制器的稳态误差。
四、结束语
模糊控制己成为智能控制研究中最为活跃而又富有成果的领域，它将成为21世纪的核心技术之一。但如何把己经取得的研究成果应用到工程实际过程中，尽快转化为生产力，摒弃无谓的“精确"和“先进”，正是工程界所关注的热点。“简单性”和“实用性”应成为工程实际应用的主流，这正是木毕业设计的重点要解决的问题。基于此，通过对模糊控制器非线性木质的框架结构的研究，揭不模糊控制器工作的实质和机理，探索应用一些简单易行的实验方法和软计算方法等来指导模糊控制器设计中的系统结构选取、算法确定、参数的调整和优化，以最简的结构、最少的规则和最合适的响应特性来满足过程控制的要求。
参考文献
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