在理論上,模糊控制器由維關系表示。關系可視為受約于[0,1]區間的個變量的函數。是幾個維關系Ri的組合,每個代表一條規則:IF THEN。控制器的輸入被模糊化為一關系,對于多輸入單輸出(MISO)控制時為(-1)維。模糊輸出Y可應用合成推理規則進行計算。對模糊輸出進行模糊判決(解模糊),可得精確的數值輸出y。圖6.1表示具有輸入和輸出的理論模糊控制器原理圖。由于采用多維函數來描述X、Y和R,所以,該控制方法需要許多存儲器,用于實現離散逼近。

圖2  模糊邏輯控制器的一般結構

    模糊控制系統的基本結構如圖3所示。其中,模糊控制器由模糊化接口、知識庫、推理機和模糊判決接口四個基本單元組成。它們的作用說明如下:

圖1  理論模糊控制器原理框圖

    圖2給出模糊邏輯控制器的一般結構,它由輸入定標、輸出定標、模糊化、模糊決策和模糊判決(解模糊)等部分組成。比例系數(標度因子)實現控制器輸入和輸出與模糊推理所用標準時間間隔之間的映射。模糊化(量化)使所測控制器輸入在量綱上與左側信號(LHS)一致。這一步不損失任何信息。模糊決策過程由一推理機來實現;該推理機使所有LHS與輸入匹配,檢查每條規則的匹配程度,并聚集各規則的加權輸出。產生一個輸出空間的概率分布值。模糊判決(解模糊)把這一概率分布歸納于一點,供驅動器定標后使用。

圖3  模糊控制系統的基本結構