刘金保，王智琳，李 政

（江苏科技大学 江苏 镇江 212003）

1 云模型

1.1 云模型的定义

设U={x}是一个用精确数值表示的定量论域，T是U上的定性概念即语言子集，CT（x）是 U 到闭区间[0，1]的映射，对于任意x∈U，都存在一个有稳定倾向的随机数CT（x），则称式（1）为云模型[4]。

自1995李德毅院士正式提出隶属云概念[1]（即云模型概念）以来，云模型理论的基本框架及其算法逐步得到完善，并开始趋向成熟。目前云模型的硬件实现已成为研究热点，如云模型已被用于TMS320F2812 DSP和STC89C52单片机[2－3]。PLC自1968年问世以来，凭借其可编程性、高可靠性成为工业自动化领域应用最广泛的控制设备。在深入研究云模型相关资料时，发现实现云模型的前提条件是能进行四则运算及指数、对数运算和产生任意正态随机数。S7－300 PLC运算功能强大，具有进行四则运算及指数、对数运算功能。但S7－300 PLC并没有产生随机数的硬件模块、系统功能SFC和系统功能块SFB。在深入分析随机数生成相关文献的基础上，用STL语言在SIEMENS编程软件STEP7上编制一个个功能FC实现任意正态随机数的产生，一维正态云模型算法等，最后在SIEMENS PLC专用的仿真器PLCSIM上进行调试，并将输出过程值用组态软件WINCC进行归档，然后将归档数据导入EXCEL，再将EXCEL里的数据转换成图形进行直观验证。

特别地，设 R1（E1，E2）表示服从正态分布的随机数，其中E1为期望值，E2为标准差，则由满足式：

数据对 drop（xi，mi）（i=1，2，…N）构成的云模型称为一维正态云模型[5]，简称一维正态云，组成云模型的数据对（xi，mi）称为一维云滴。其中，Ex、En和He为云模型的3个重要数字特征，分别成为期望值、熵和超熵，记为[Ex，En，He]。……