一種新型分層模糊系統(tǒng)模糊建模方法的研究.pdf

1、模糊系統(tǒng)的價值之所在已于應用中得以檢驗，但隨著所要解決的問題的繁復多變，對于模糊系統(tǒng)來說，規(guī)則總數必定隨輸入樣本的維數以指數函數的方式激增。故1991年，Raju等構建出了一種對傳統(tǒng)模糊系統(tǒng)的結構實行分層的理論。此后，該研究領域的學者們朝著分層模糊系統(tǒng)的航向展開了研究。
　　發(fā)展起來的分層模糊系統(tǒng)形式各異，相對于傳統(tǒng)模糊系統(tǒng)而言，它們對于減少模糊規(guī)則數目有幫助，但它們的中間變量都以輸入的身份出現在相鄰子系統(tǒng)的模糊規(guī)則前件部分。這樣

2、使得無法對中間變量所代表的物理意義加以定位，使得整個系統(tǒng)解釋性能變差。
　　由此，本文研究了一種以對中間變量的處理手段為特色的新型分層模糊系統(tǒng)。其每一個中間變量均與某一變量相乘后，出現在與下一層模糊單元的輸出中。與傳統(tǒng)模糊系統(tǒng)相比較，該系統(tǒng)能夠減少模糊規(guī)則總數；對比其他形式的分層模糊系統(tǒng)，該新型分層模糊系統(tǒng)簡化了對中間變量的操作。
　　對該新型分層模糊系統(tǒng)而言，對其所存在性能的研究不可或缺。本文主要圍繞該系統(tǒng)的特性及其模糊建

3、模方法進行了一些研究。
　　首先對該新型分層模糊系統(tǒng)的結構進行了研究分析，指出，當每層模糊單元的輸入變量的個數均為兩個時，該分層模糊系統(tǒng)的模糊規(guī)則數目達到最小；然后借助于Stone-Weierstrass逼近定理驗證了該分層模糊系統(tǒng)的逼近性能；其次通過解析式的等價變換，得出其輸出與傳統(tǒng)模糊系統(tǒng)的在結構組成上相同，即驗證了該分層模糊系統(tǒng)存在等效性能。
　　在上述內容的基礎上，對其模糊建模方法進行了探討，針對該新型分層模糊系統(tǒng)，

4、借助于最小二乘法確定了其結構，對于該分層模糊系統(tǒng)的隸屬度函數所涉及到的全部參數分別采用了PSO算法、FOA算法及IWO算法對其加以尋優(yōu)，對于該分層模糊系統(tǒng)總輸出中除去隸屬度函數參數以外的其他全體參數，采用了 RLSE方法對其實施辨識；最后選用Box-Jenkins煤氣爐數據及Mackey-Glass混沌時間序列作為進行仿真實驗的例子，在對該分層模糊系統(tǒng)進行建模的過程中，借助于上述的三種優(yōu)化算法對其輸入變量的隸屬度函數參數加以尋優(yōu)，通過仿