6.2. Takagi-Sugeno模糊系统

6.2.1. Takagi-Sugeno模糊系统

Takagi-Sugeno(TS)模糊系统由Takagi等人于1985年提出 [5] , TS是 单入单出模糊系统 , TS系统的规则包括语言类型的先行词和分段线性的明确输出的结论, 这使得去模糊化步骤变得多余.

对于单个先行词(antecedent), TS系统规则举例如下:

注解

  • 假定(premise): If \(x\) is \(A_i\) then \(z_i = a_ix + b_i, i=1,\cdots,n\)

  • 事实(fact): \(x\) is \(x_0\)

  • 结论(conclusion): \(z\) is \(z_0\) .

单个先行词下的TS模糊系统控制算法:

提示

  1. 输入明确值 \(x_0\)

  2. 计算每个模糊规则的触发强度(firing strengths) : \(\alpha_i = A_i(x_0)\)

  3. 计算规则输出: \(z_i = a_ix_0 + c_i\)

  4. 最终输出: \(z_0 = \frac{\sum_{i=1}^n \alpha_i z_i}{\sum_{i=1}^n \alpha_i}\)

对于多个先行词(antecedent), TS系统规则举例如下:

注解

  • 假定(premise): If \(x\) is \(A_i\) and \(y\) is \(B_i\) then \(z_i = a_ix + b_iy + c_i, i=1,\cdots,n\)

  • 事实(fact): \(x\) is \(x_0\) and \(y\) is \(y_0\)

  • 结论(conclusion): \(z\) is \(z_0\) .

多个先行词下的TS模糊系统控制算法:

提示

  1. 输入明确值 \(x_0, y_0\)

  2. 计算每个模糊规则的触发强度(firing strengths) : \(\alpha_i = A_i(x_0)\wedge B_i(y_0)\)

  3. 计算规则输出: \(z_i = a_ix_0 + b_iy_0 + c_i\)

  4. 最终输出: \(z_0 = \frac{\sum_{i=1}^n \alpha_i z_i}{\sum_{i=1}^n \alpha_i}\)

6.2.2. Takagi-Sugeno模糊系统的近似特性

理论上可以近似任意连续可微函数(differentiable function)

\[F(f, x) = \frac{\sum_{i=1}^nA_i(x)\cdot(a_ix+b_i)}{\sum_{i=1}^nA_i(x)} \]

待补充, 参见书籍 [2] p126