自适应Fuzzy系统及其逼近性能分析

本文提出了一种新的Fuzzy推理方法——自适应Fuzzy推理方法,基于该方法构造了自适应Fuzzy系统,证明了该系统不但具有泛逼近性,而且具有光滑性.基于该方法也得到了一种构造Fuzzy系统推理前件Fuzzy集的方法.使用该前件,CRI方法也具有光滑性,这使得CRI方法具有更广泛的意义.     

基于三次样条插值函数的非线性动力系统数值求解

三次样条插值函数具有良好的收敛性、稳定性与二阶光滑性.研究了借助三次样条插值函数构造的非线性动力系统数值求解方法,分析了该方法与已有的非线性动力系统数值求解方法的优缺点,刻画了误差估计且给出了数值算例.结果表明基于三次样条插值函数构造的数值方法比已有的方法收敛速度快、逼近精度高且能够很好地逼近非线性动力系统的解析解.     

紧区间上高斯核近似逼近误差估计的改进

本文研究了由高斯核构成的拟插值算子在闭区间上的近似逼近问题.利用函数延拓和近似单位分划的方法,构造了拟插值算子,并得到了一致范数下的逼近阶估计.     

Lagrange四边形单位分解有限元法的最优误差分析

用构造最优局部逼近空间的方法对Lagrange型四边形单位分解有限元法进行了最优误差分析.单位分解取Lagrange型四边形上的标准双线性基函数,构造了一个特殊的局部多项式逼近空间,给出了具有2阶再生性的Lagrange型四边形单位分解有限元插值格式,从而得到了高于局部逼近阶的最优插值误差.     

Bernstein算子对具有奇性函数的加权同时逼近

利用在端点用Lagrange插值代替函数值的方法构造了一种新的Bernstein算子,这种新的算子可以用以逼近端点具有奇性的函数,并给出了它同时逼近的正定理.     

基于逼近型细分的诱导细分格式

利用逼近型细分构造插值型细分是细分领域中的一个重要问题,目前可以给出插值型细分生成函数的研究还非常少.本文给出一个生成函数的统一公式,该公式由逼近型细分的生成函数与一个子生成函数构成.该公式对应一个插值型细分或者逼近型细分,这个取决于子生成函数的选取.该公式在理论和实际中都很重要.首先,这个公式适用于任意伸缩矩阵的多元基本型细分;其次,不论是一元细分还是多元细分,推导这个统一公式都不需要求解线性方程组;再次,这个公式具有显著的几何意义,应用方便;最后,从理论上分析诱导细分的零条件和多项式再生性,本文发现这些性质不仅与逼近型细分的零条件有关,而且与逼近型细分的多项式再生性有关,从而对细分格式的构造有指导意义.本文给出3个例子来说明这个统一公式.     

连续区间上积分值的MQ拟插值算子

在某些插值问题中,插值点处的函数值是未知的,而连续区间上的积分值是已知的.如何利用连续区间上积分值信息来解决函数重构是一个重要的问题.首先,文章利用连续区间上积分值的线性组合得到结点处函数值和一阶导数值的的四阶逼近.然后,构造了一类基于连续区间上积分值的MQ拟插值算子,它称之为积分值型MQ拟插值算子.最后,给出了该MQ拟插值算子的整体误差,它具有相应的四阶逼近阶.数值实验表明,该方法是有效可行的.     

基于MQ拟插值函数逼近的非线性动力系统数值求解

借助多重二次曲面（multi quadrics,MQ）拟插值函数具有较好精确性和稳定性的优势,研究了基于MQ拟插值函数和4阶Runge-Kutta法相结合的方法,构造了求解带有初值问题的非线性动力系统的数值解法,分析了该方法与已有主要方法的优缺点,并给出了相应的数值算例、误差估计.结果表明该方法计算量小、能很好地逼近非线性动力系统的解析解.     

局部线性插值算子的一个构造方法

利用具有紧支集函数平移变换的拟任值是逼近论中的构造算子的一个重要方法,但拟插值算子一般不具有插值性质,本提供了一个简单的方法,该法可以构造出许多具有拟插值优点,又具有插值性质的线性算子。     

具有承袭性的高阶导数有理插值算法

切触有理插值是函数逼近的一个重要内容,而降低切触有理插值的次数和解决切触有理插值函数的存在性是有理插值的一个重要问题.切触有理插值函数的算法大都是基于连分式进行的,其算法可行性是有条件的,且计算量较大.利用Newton(牛顿)多项式插值的承袭性和分段组合的方法,构造出了一种无极点且满足高阶导数插值条件的切触有理插值函数,并推广到向量值切触有理插值情形;既解决了切触有理插值函数存在性问题,又降低了切触有理插值函数的次数.最后给出误差估计,并通过数值实例说明该算法具有承袭性、计算量低、便于编程等特点.     

基于插值机理的分布参数系统T-S模糊推理建模

研究分布参数系统的建模问题,给出一种基于T-S模糊推理与HX方法的T-S型模糊三角插值推理建模方法,满足插值机理.理论分析表明方法可利用有限的采样数据推断分布参数系统的时空变化规律.仿真实验显示方法是有效的,且具有建模精度较高的特点.     

基于综合函数设计的模糊系统及其插值机理

分析现有模糊系统的数学表示形式,注意到模糊系统输出函数的构造常采用对规则后件模糊集峰点(中心)值加权平均的方法. 综合函数是因素空间理论中利用简单因素状态合成复杂因素状态的有效工具, 本文将综合函数用于构造规则后件模糊集峰点(中心)值的权重, 给出一种新的模糊系统设计方法, 并且证明了这种基于综合函数的模糊系统可归结为一种插值函数.     

基于三Ι算法的模糊系统及其响应性能

给出了基于三Ⅰ算法和α-三Ⅰ算法的几种典型模糊系统的插值表达式．指出,基于三Ⅰ算法和α-三Ⅰ算法的模糊系统对于某些蕴涵算子具有函数逼近的泛性,而对于不少蕴涵算子只具有阶跃输出能力,而不具有函数逼近的泛性．此外,证明了基于三Ⅰ算法的模糊系统在一定条件下对于模糊逻辑系统中推理与聚合的次序交换无关．     

Modelling on fuzzy control systems

A kind of modelling method for fuzzy control systems is first proposed here, which is called modelling method based on fuzzy inference (MMFI). It should be regarded as the third modelling method that is different from two well-known modelling methods, that is, the first modelling method, mechanism modelling method (MMM), and the second modelling method, system identification modelling method (SIMM). This method can, based on the interpolation mechanism on fuzzy logic system, transfer a group of fuzzy inference rules describing a practice system into a kind of nonlinear differential equation with variable coefficients, called HX equations, so that the mathematical model of the system can be obtained. This means that we solve the difficult problem of how to get a model represented as differential equations on a complicated or fuzzy control system.     

Multivariable fuzzy control applied to the physical–chemical treatment facility of a Cellulose factory

Feedback linearization is a well-known technique in nonlinear control in which known system nonlinearities are canceled by the control input leaving a linear control problem. Feedback linearization requires an exact model for the system. Fundamental and advanced developments in neuro-fuzzy synergy for modeling and control are used to apply the feedback linearization control law on second-order plants. In the models that are used, the nonlinear plant is decomposed on six fuzzy systems necessary to apply the control signal to allow the following of a reference value. A practical application is also presented using a waste water plant. This method can be extended to multiple input–multiple output (MIMO) plants based on input–output data pairs collected directly from the plant.     

Interpolation-based nonlinear parametric MOR for gas pipelines

This work deals with the model order reduction (MOR) of nonlinear, parametric systems of partial differential equations as they arise in gas pipeline modeling. We present an approach that is based on a linearization around parametric working points, linear modal reduction and interpolation. The choice of the working points as well as the interpolation strategy crucially determine the approximation quality. (© 2014 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

基于样条插值的模糊控制算法

利用三次样条插值函数,直接由控制输入输出数据对建立了控制输入与控制输出之间的映射关系,得到了一元三次样条插值控制算法和二元双三次样条插值控制算法,并将二者分别用于单输入单输出系统和双输入单输出系统的仿真控制.仿真结果表明,上述方法是可行的,并且基于三次样条函数的模糊插值控制,具有响应快,无超调,稳态误差极小等很好的控制效果.其设计简单,不需要过多规则,对稀疏规则库条件下的控制器设计尤为适用.     

关于两类具有不同基函数的标准模糊系统逼近精度问题的研究

在标准模糊系统的基础上提出了以正规二次多项式和正规三角函数为基函数的两类标准模糊系统.通过采用数值分析中的余项与辅助函数方法,对这两类模糊系统进行了误差精度的分析,给出了从SISO到MISO的误差界公式.同时,对这两类模糊系统误差界进行了比较,指出了两类模糊系统的优劣.最后,通过算例验证了理论结果的正确性.     

一类关于正规三角函数基的标准模糊系统逼近误差公式的讨论

在标准模糊系统的基础上提出了以正规三角函数为基函数的一类模糊系统.通过采用数值分析中的余项与辅助函数方法,对该类模糊系统进行了逼近误差精度的分析,给出了从SISO到MISO的误差界公式.最后,指出了这些公式在模糊系统的理论研究与实际应用的意义.     

An interval-parameter fuzzy nonlinear optimization model for stream water quality management under uncertainty

Planning for water quality management systems is complicated by a variety of uncertainties and nonlinearities, where difficulties in formulating and solving the resulting inexact nonlinear optimization problems exist. With the purpose of tackling such difficulties, this paper presents the development of an interval-fuzzy nonlinear programming (IFNP) model for water quality management under uncertainty. Methods of interval and fuzzy programming were integrated within a general framework to address uncertainties in the left- and right-hand sides of the nonlinear constraints. Uncertainties in water quality, pollutant loading, and the system objective were reflected through the developed IFNP model. The method of piecewise linearization was developed for dealing with the nonlinearity of the objective function. A case study for water quality management planning in the Changsha section of the Xiangjiang River was then conducted for demonstrating applicability of the developed IFNP model. The results demonstrated that the accuracy of solutions through linearized method normally rises positively with the increase of linearization levels. It was also indicated that the proposed linearization method was effective in dealing with IFNP problems; uncertainties can be communicated into optimization process and generate reliable solutions for decision variables and objectives; the decision alternatives can be obtained by adjusting different combinations of the decision variables within their solution intervals. It also suggested that the linearized method should be used under detailed error analysis in tackling IFNP problems.