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模糊传感器的研究意义及工作原理

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-30  浏览次数:892
核心提示:模糊传感器的研究意义传统的传感器是一种数值传感器,它将测量数据映射到实数集,用数字符号描述测量状态,即对测量对象进行定量
 模糊传感器的研究意义
传统的传感器是一种数值传感器,它将测量数据映射到实数集,用数字符号描述测量状态,即对测量对象进行定量描述。该方法具有精度高、计算精度高等优点,能给出定量的算术表达式。然而,随着测量领域的扩大和深化,由于被测对象的多维性、被测问题的复杂性、直接获取和存储信息的困难等原因,仅进行了简单的数值测量和测量结果。水果的特点是数值表示法,这有很多缺点,例如:
有些信息很难用数字符号来描述。例如,在产品质量评价中,人们经常使用“优秀”、“次优”、“合格”、“不合格”等字眼。数字1、2、3、4也可以用来形容,但这里的数字已经失去了通常测量值的意义,它只是一个符号,不能代表被测实体的具体特征。
(2)许多数值测量不容易理解。例如,在测量人体血压时,人们更关心的是老年人的血压是否正常,年轻人的血压是否偏高。测量数据一般人无法读取,无法满足人们的需求。
因此,需要补充新的测量理论和方法。模糊传感器精确地适应了人类生活实践、生产和科学实践的需要。


模糊传感器的理论基础
1。符号表示的原则。
模糊语言是人类的一种表达语言,因为人们对自然事物的理解有一定的模糊性。用模糊符号表示信息简单方便,易于进行高级逻辑推理。模糊符号表示是利用模糊数学的理论和方法以及特殊的技术工具,用适合人们模糊概念的模糊语言符号来描述测量信息的过程。符号是信息的载体,描述对象或事件的状态,定义实体的特征属性或实体之间的关系。设Q为数值域,S为语言域,其各自域上有几个Qi和Si元素,表示为:
Q = "Q1, Q2,…"气。问(1)
S = "S1, S2,…"Si。(2)
同时,在Q和S上分别定义了一组关系族。
R = " R1,R2,…Rn Ri Q Q *…X Q(3)
P=“P1 * P2 *…”* Pn > Pi S * S *…X S(4)
定义= "Q, R" L= "S, P"
其中,D对象关系系统描述了数字域元素及其关系。
L -符号关系系统,描述符号场的元素及其关系。
有两个映射M和F, M: Q S,因此Si = M (qi) F: R P,因此Pi = F (Ri)成立,而M Q * S和(qi, Si) M,则Si是qi的符号。Si的意义是Qi从数值域到语言域的投影。每测量一次气,符号Si就成为气的描述。
如果F映射是一对一映射,M映射是同态映射,那么必然存在一个逆映射:F-1 (Pi) = Ri, M-1 (si) = qi。M映射可以是“单对单”或“多对一”映射。在后一种情况下,M-1映射的符号字段中的符号并不对应于数值字段中的一点,而是对应于“子字段”。因此,模糊符号表示具有一定的局限性,即在不同的测量结构下,同一测量子集的元素对应不同的符号;或者在相同的测量结构下,测量子集的一些元素同时对应不同的符号。这种局限性可以通过基于多值逻辑理论的多值符号度量来弥补。其基本思想是根据特征隶属度的最大值将度量子集Q中的元素分类为子集,而忽略了根据实体某一特征的不同表示度对度量集中其他特征的表示。Q可以分为有限数量的具有不同意义和表达的子集{Qi},每一个Qi都被象征性地映射,以实现实体集合的多值符号度量。
2、多级映射原理
尽管符号高层逻辑表达式的特点,容易理解,容易人类经验和知识的集成,和宽阔的冗余,象征性的测量描述细节的程度和范围不足与数值测量的无限可分性相比,特别是在使用象征性的数值转换实现定量测定。多层映射原理不仅可以实现符号和符号的数值转换,而且可以扩大符号表示的细节程度和范围。
电平映射的基本功能是实现数字到符号的转换和符号到数字的转换。其原理如图2所示,其信息传播分为两种情况:
首先,数字值转换为符号,在数字领域和元素气问映射到Si标志字段的子集S通过第一级M1的映射m .如果子集如果不够详细描述,第二层次映射M2可以进行了。M2映射Qi映射到Sij子集,描述Qi信息的符号可以通过几个层次映射得到。不。sy;
其次,将符号对数转换为数值,将多级映射得到的符号sy映射为M-1,得到数值QJ。
由于自然语言表达概念的局限性,提出了多级映射的三个层次。例如,0 ~100的温度范围,每个阶段使用7个概念,当映射阶段为3时,精度达到0.3。多级映射序列可以根据不需要直接人工参与的中间测量结果的要求来确定。另一方面,映射序列的数量取决于每个阶段包含的概念(元素)的数量,以及ea所需的映射序列的数量.
 
关键词: 模糊传感器
 
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