自组织模糊神经网络结构:一般的MIMO非线性系统可由模糊控制表或含S个规则的模糊推理系统表达:第l个规则:IFx1isAl1,…,xnisAlnTHENy1isBl1,…,ymisBlm(1),如果使用*小算子和加权平均的清晰化方法,上式所给出的模糊推理系统可转换为从x∈Rn到y∈Rm非线性映射关系yj=∑sl=1Pljminn{LAli(xi)}∑sl=1minn{LAli(xi)},j=1,2…,m(2),其中:P表示规则匹配度;L代表隶属度函数。
提出一类7层前馈自组织模糊神经网络以实现式(1)所示的模糊推理系统,该模型相比于文献提出的模型在规则匹配层进行了简化,并在网络的输出端增加了以比例因子为权值的输出层,使得模型的输出值可直接作为工业现场的控制量。网络模型每层的输入输出函数关系分述如下:输入层Iaik=xik,Oaik=Iaik,i=1,2…,n(3),其中:k表示数据样本序列号。
模糊化层Obik=waiOaik=waixik,Obik=Ibiki=1,2…,n(4),成员函数层网络的结构Icijk=-(Obik-Cij)2/R2ij,Ocijk=eIcijk;i=1,2…,n;j=1,2…,mi(5),其中mi为第i个输入变量的模糊子集数;Cij,Rij分别为高斯型成员函数的中心与半径。
规则层Idik=min{Oc1jk,Oc2jk,…,Ocnjk}Odik=Idik;i=1,2…,s;其中s=∏ni=1mi(6),规则匹配层Iejk=Odjk,∑si=1OdikOejk=Iejk,j=1,2,…,s(7),除模糊层Ifik=∑sj=1weijOejk,Ofik=Ifik,i=1,2…,m(8),输出层Igik=wfiOfik,Ogik=Igik,i=1,2…,m(9),学习算法相对于式(1)所给的模糊规则的前件与后件,分别给出2种学习算法训练,即:远离极值点,利用梯度下降法调整前件中的高斯型成员函数的中心及半径,在极值点附近,利用近似牛顿法调整后件中的学习权值。梯度下降法也用来调整量化因子与比例因子。






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