模糊控制课程教学中LabVIEW示例的应用与探讨
2012-02-01林剑辉
中国现代教育装备 2012年15期
林剑辉
北京林业大学工学院 北京 100083
1965年,美国数学家Zadeh创立了模糊理论,并将其应用到控制工程中,最近十年来,模糊控制系统成功应用的实例层出不穷,模糊控制已经成为现代智能控制理论中重要的分支[1-3]。我校针对自动化专业学生的就业需求,已在本科生教育中单独开设了模糊控制这一课程。
根据牛津英语词典的解释,“模糊(fuzzy)”一词的含义为“朦胧的,不精确的,不合乎逻辑的,不明白的”。但实际上,模糊系统是一个被精确定义的系统,模糊控制也是一种被精确定义的特殊的非线性控制[4]。对于本科教学而言,字面上的“模糊”与本质上的“精确”是造成学生基本概念混淆的主要原因之一。
笔者通过多年的教学实践发现,要帮助学生深入掌握模糊控制中“模糊”一词的真正含义,除了对模糊控制的基础理论—模糊数学进行深入系统地讲解,让学生加深对理论概念的理解之外,重点在于通过实验环节加深学生对模糊控制的感性认识,并通过实践引导学生的学习兴趣和主观能动性。
仿真模拟在模糊控制的实践教学中具有重要地位。利用各种仿真软件,引导学生自行完成系统分析,参数优化,综合总结等具体教学环节,便于学生通过实验更深入地理解模糊控制的工作原理。在原有教学模式中,通常采用Matlab/Simulink为主要的仿真平台[5],但该平台存在明显的不足:很难与硬件设备连接构成一个完整的控制系统。而NI公司推出的虚拟仪器平台LabVIEW是一种面向仪器测控的图形化编程语言,配合数据采集卡或其他外部设备,可以非常方便地构建一套以计算机为核心的测控系统,在当前测控行业,包括模糊控制系统中都有着较为广泛的应用[6]。……
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