Фаззи-логика является основой некоторых интеллектуальных систем управления. К интеллектуальным относятся системы, которые в той или иной форме имитируют систему мышления человека с целью решения технических, экономических, информационных задач. В системах с фаззи-логикой моделируется процедура принятия решения человеком. Схема данного процесса такова: оценка условий ситуации – их восприятие – принятие решения на основе базы знаний – исполнение.
Пример:
ЕСЛИ температура воздуха положительно низкая И влажность высокая ТО ток электронагревателя дать средний;
ЕСЛИ давление в котле выше нормального ИЛИ температура очень высокая ТО топливный вентиль закрыть.
В краткой форме это можно записать так:
ЕСЛИ х1 есть А1 И х2 есть А2 ТО у есть В1;
ЕСЛИ х1 есть А3 И х2 есть А4 ТО у есть В2
Приведенные выше записи в развернутой или свернутой формах представляют собой правило, определяющее взаимосвязь входных и выходных переменных функций в фаззи-логике. Основной формой правил для многих входных переменных остается их усреднение, то есть конъюнкция.
ЕСЛИ, где x1, x2, …, xN; A1, A2, …, An – термы входных переменных (первый индекс – номер переменной, второй – номер терма); η – вычисленные конкретные значения физической выходной переменной y; Bj – терм с номером j выходной переменной.
Набор правил соответствующих данному выражения является алгоритмом Fuzzy-управления.
Блок RAM
Структура Фаззи-регуляторов.
База знаний
Логическое заключение
Объект управления
Дефаззификация
Блок Inf
Блок DFf
Блок Ff
Ai
µi(x)
Bj
µj(x)
y
x1
x2
…
xn
Фаззи-регулятор (ФР) состоит из четырех блоков, выполняющих последовательно в три этапа процедуру формирования алгоритма управления как функции управляющих воздействий y от входных переменных х1, х2, …, хn.
Блок Ff преобразует входные физические переменные х1, х2, …, хn в термы Aj лингвистических переменных и выделяет для каждого момента времени значения ФП µ(х) для активизированных правил.
Блок логического заключения Inf в соответствии с правилами, заложенными предварительно экспертом в блок базы знаний RAM, определяет термы Bj выходной лингвистической переменной и присваивает им согласно принципам фаззи-логики значения функции принадлежности µj(х).
Блок дефаззификации DFf преобразует термы Bj в управляющий сигнал y=η.
Основу алгоритма управления составляет свод правил, который находится в блоке базы знаний. Правила составляются экспертом на основании его понимания задачи управления. За основу алгоритма управления можно принять следующую логическую форму:
1) Чем больше, то есть модуль отклонения ∆х координаты х от желаемого уровня равновесия хжел, тем больше должно быть противодействующее этому отклонению управляющее воздействие;
2) Чем больше тенденция к увеличению, тем больше должно быть противодействующее этой тенденции управляющее воздействие;
3) При большом и большой тенденции к уменьшению требуется нулевое или небольшое воздействие, уменьшающее.
ФР
∆x
x
Рассмотренный алгоритм соответствует принципу действия нечеткого ПИ-регулятора.
d∆x/dt
На основе разработанного алгоритма составляется свод правил. Дополнительно к своду правил в состав алгоритма вводят функции принадлежности, определяющие количественную взаимосвязь физических переменных с лингвистическими, то есть с термами.
Лекция 5 (26.10.2013)
Исходные данные по объекту управления. Задача управления.
Для простоты математического описания, функции принадлежности представляются обычно в треугольной или трапецеидальной форме. Число функций принадлежности приходящихся на каждую физическую переменную выбирают из соображений качества управления. С увеличением числа функций принадлежности качество управления повышается. Однако, при этом усложняется алгоритм и повышаются требования к его быстродействию. Процедура построения алгоритма фаззи-регулятора может быть представлена в виде структурной схемы.
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление
