NI DAQ 和 LabVIEW 构造模糊控制系统
关键词：模糊控制；LabVIEW；NI DAQ 设备
自动控制理论经过一个多世纪的发展，正由经典控制理论，现代控制理论向智能控制
理论发展。人工智能包括推理，学习和联想，是采用非数学式的方式，将人的思维模型化，
并通过计算机来模仿。目前计算机已充分体现了人类左脑的逻辑推理功能，正向右脑的模糊
处理方向发展。模糊控制作为近代控制理论中一种基于语言规则与模糊推理的高级控制策略
和新颖技术，是智能控制的一个重要分支，近来发展迅速，应用广泛，效果显著，引人关注。
什么是模糊
在我们日常生活中，经常有一些概念没有固定的标准，不能简单地用对或错，真或假
来评判，而要用到一些不精确的词句来描述，比如，年轻、好、漂亮。这些概念会因为判断
对象变化而改变判断标准，所以是模糊的。在人们的工作经验中，往往也存在了许多模糊的
东西。例如，炼钢时需要的钢水颜色、沸腾情况等模糊信息。1965 年美国加州大学 L.A.Zadeh
教授最早提出了模糊这一概念，并用数学方式进行分析。
通常，对于一个论域 E 中讨论的集合 A={a,b,c}，对于论域中的任意元素 x，可用特征
函数表示是否属于 A：
（式 1）
式 1 用 1 和 0 来表示元素属于集合的真假，然而若是一个模糊的集合，比如说衣服是
否漂亮，里面的元素a,b,c这 3 件衣服单纯用漂不漂亮表示显然不能更具体表征元素的性质。
模糊集合把特征函数的 0 和 1 这两个值，扩展到 0 到 1 之间的整个区间中，以隶属度μ A（0
≤μ A≤1）来表示元素属于集合 A 的程度，比如衣服漂亮的程度。这样，设三件衣服的漂亮
程度分别为 0.3，0.8 和 0.5，该模糊集合 A 可表示为 A：{(a,0.3),(b,0.8),(c,0.5)}。而
隶属度函数可写成：
（式 2）
可见模糊集合在多数情况下更能反应元素的特性，特征函数实际上就是隶属度函数的一个特
例。
两个元素之间的某种联系，可以用关系 R 来表示，通常 R 用二元逻辑 1 和 0 表示元素
之间是否存在此关系。比如，a 对 b 存在指定关系 R，则称为 aRb，否则为 。关系有时也
可以模糊表示，当元素 a 对于 b 不完全满足某指定关系 R，却也没有完全不满足时，它们之
间的关系可以用 0 到 1 区间的某一值表示，即是一种隶属度的表示法。对于论域 E 中的两个
集合 A={a,b}；B={c,d}，指定一种关系 R，它们所有元素之间的关系可以用关系矩阵表示：
。如果集合是模糊集合，关系更加模糊化，还需考虑元素对所在集合的隶属
度。集合 A 对应到 B 的关系表达式为 A○R=B，通过线性代数和模糊数学理论可以根据集合
A，B 求出关系 R。
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