Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы нечеткого моделирования в среде Matlab. Учебное пособие
.pdf
71
ЕСЛИ
И И ТО
Разница вер-
тикальных
скоростей ку-
зова и тележ-
ки (BDV)
Вертикальная
скорость ку-
зова(BV)
Вертикальное
ускорение
кузова (BA)
Управляющее
воздействие
(Force)
NM
PM
PS
NVB
PM
PS
NS
NS
PM
PS
PS
NS
PS
PS
NS
NM
PS
PS
PS
NM
Z
PS
NS
NM Z PS
PS
NM
NS
PS
NS
NB
NS
PS
PS
NB
NM
PS
NS
NB
NM
PS
PS
NB
PM
Z
NS
PM
PM Z PS
PM
PS
Z
NS
PS
PS Z PS
PS
Z Z NS
Z Z Z
PS Z NS
Z
NS
NS
NS Z PS
NS
NM Z N
NM
NM Z PS
NM
PM
NS
NS
PB
PM
NS
PS
PB
PS
NS
NS
PB
PS
NS
PS
PB
Z
NS
NS
PM
Z
NS
PS
PM
Продолжение табл. 2.5
72
ЕСЛИ
И И ТО
Разница вер-
тикальных
скоростей ку-
зова и тележ-
ки (BDV)
Вертикальная
скорость ку-
зова(BV)
Вертикальное
ускорение
кузова (BA)
Управляющее
воздействие
(Force)
NS
NS
NS
PM
NS
NS
PS
PM
NM
NS
NS
PS
NM
NS
PS
PS
PM
NM
NS
PVB
PM
NM
PS
PVB
PS
NM
NS
PB
PS
NM
PS
PB Z NM
PS
PB
NS
NM
NS
PM
NS
NM
PS
PM
NM
NM
NS
PS
NM
NM
PS
PS
Окончание табл. 2.5
ровой двигатель с двумя входами (подача тепла, открытие
дросселя) и двумя выходами (давление в котле, скорость
двигателя).
ного давления в котле, которое зависит от подачи тепла. В
соответствии с этим для нечеткой системы управления определены входные и выходные лингвистические переменные
Вариант 3. Нечеткое управление паровым котлом
Постановка задачи. Прототипом модели служит па-
Цель управления заключается в поддержании задан-
Входные лингвистические переменные:
ЛП РЕ «Отклонение давления» (разность между
73
текущим и заданным значениями),
ЛП СРЕ «Скорость изменения отклонения дав-
ления».
Выходная лингвистическая переменная
ЛП НС «Изменение количества тепла».
Терм-множества входных и выходной лингвистических переменных заданы на универсальных шкалах:
NB отрицательное большое;
NM отрицательное среднее;
NS отрицательное малое;
Z близкое к нулю;
ZP положительное близкое к нулю;
PS положительное малое;
PM положительное среднее;
PB положительное большое.
Функции принадлежности терм-множеств представлены на рис. 2.22.
Рис. 2.22. Функции принадлежности лингвистических
переменных
74
ЕСЛИ И ТО
Отклонение
давления
РЕ
Скорость изменения
отклонения давления
СРЕ
Изменение количе-
ства
подаваемого тепла
НС
NB
NB
PB
NB
NM
PB
NB
NS
PM
NM
NS
PM
NS
PS
PM
NS Z PM
Z
PB
PM
Z
NB
NM Z NM
NM Z Z
Z Z Z
Z
ZP
NB
PM
ZP
NM
PM
ZP
PB
NM
ZP
PM
NM
PS
PS
NM
PS Z NM
База правил. Управляющие правила, связывающие
лингвистические значения входных и выходных переменных, имеют вид:
Ri: Если отклонение давления есть Аi и скорость отклонения давления есть Вi, то изменение количества подаваемого тепла есть Сi", где Аi, Вi, Сi – терм-множества
лингвистических переменных.
Полный набор правил представлен в табл. 2.6.
Таблица 2.6
База правил системы нечеткого вывода
75
ЕСЛИ И ТО
Отклонение
давления
РЕ
Скорость изменения
отклонения давления
СРЕ
Изменение количе-
ства
подаваемого тепла
НС
PB
NS
NM
PM
NS
NM
PB
NB
NB
PB
NM
NB Z PS
PS Z NS
NS
ZP
PS
PS
ZP
PS
NS
Окончание табл. 2.6
Вариант 4. Нечеткое управление уровнем жидкости
Постановка задачи. В качестве объекта управления
рассматривается емкость с двумя клапанами. Цель управления состоит в поддержании заданного уровня жидкости
в емкости.
Необходимо изучить модель нечеткого регулирования уровня жидкости.
Входные лингвистические переменные:
– ЛП level – «Уровень жидкости». В качестве терммножества ЛП level используется множествоТ1 = {«Низкий», «Достаточный», «Высокий»}, или в
символьном виде Т1 = {NS,Z,PS}. Функции принадлежности ЛП level изображены на рис. 2.23.
76
Рис. 2.23. Функции принадлежности термов входной
переменной level
– ЛП rate – «Показатель изменения уровня». В качестве терм-множества ЛП rate используется множество
Т2 = {«Отрицательный», «Нулевой», «Положительный»}
или в символьном виде Т2 = {NS,Z,PS}. Функции принадлежности ЛП rate изображены на рис. 2.24.
Рис. 2.24. Функции принадлежности термов входной
переменной rate
77
ЕСЛИ И ТО
level
rate
valve
Z
PS
PS
Z
NS
NS
Z Z Z
Выходная переменная.
– ЛП valve – «Положение клапана». В качестве терммножества ЛП valve используется множество
Т3 = {«Закрыть быстро», «Закрыть медленно», «Оставить
без изменения», «Открыть медленно», «Открыть быстро»},
или в символьном виде Т3 = {NM, NS,Z,PS, PM}. Функции
принадлежности ЛП valve изображены на рис. 2.25.
Рис. 2.25. Функции принадлежности термов
выходной переменной valve
База правил. Экспертная информация представляется
в виде системы условных нечетких высказываний
(табл. 2.7):
Таблица 2.7
База правил системы нечеткого вывода
78
ЕСЛИ И ТО
level
rate
valve
NS
PS
PM
NS
NS
PM
NS Z PM
PS
PS
NM
PS Z NM
Окончание табл. 2.7
Вариант 5. Нечеткое управление контейнерным краном
Постановка задачи. Контейнерные краны используются при выполнении погрузочно-разгрузочных работ в
портах. Они соединяются с моноблочным контейнером
гибким тросом и поднимают контейнер к кабине крана.
Кабина крана вместе с контейнером может перемещаться в
горизонтальном направлении по направляющим типа рельсов. Когда контейнер поднимается к кабине, а кран приходит в движение, контейнер начинает раскачиваться и отклоняться от строго вертикального положения под кабиной
крана. Раскачивание контейнера и отклонение от вертикали не позволяет опустить его на основание цели перемещения, в качестве которой используются железнодорожные платформы или другие транспортные средства.
Входные лингвистические переменные
Чтобы иметь возможность автоматически управлять
контейнерным краном, необходимо использовать датчики
для измерения горизонтального положения кабины крана и
измерения угла раскачивания контейнера.
– ЛП «Расстояние» включает в себя следующие
терм-множества Т1 = {«Очень далекое», «Ноль», «Близкое», «Среднее», «Далекое»}, или в символьном виде
79
Т1 = {NB,Z,PS,PM,PB}. Функции принадлежности ЛП
«Расстояние» представлены на рис. 2.26.
Рис. 2.26. Функции принадлежности термов
ЛП «Расстояние»
– ЛП «Угол» включает в себя следующие терммножества Т2 = {«Отрицательный большой», «Отрицательный малый», «Ноль», «Положительный малый», «Положительный большой»}, или в символьном виде
Т2 = {NB,NS,Z,PS,PB}. Функции принадлежности ЛП
«угол» представлены на рис. 2.27.
80
Рис. 2.27. Функции принадлежности термов ЛП «Угол»
Выходная лингвистическая переменная. Выходом в
модели является мощность мотора. ЛП «Мощность двига-
теля» включает в себя следующие терм-множества
Т3 = {«Отрицательная высокая», «Отрицательная средняя», «Ноль», «Положительная средняя», «Положительная
высокая»}, или в символьном виде Т3 = {NB,NS,Z,PS,PB}.
Функции принадлежности ЛП «мощность двигателя»
представлены на рис. 2.28.
Рис. 2.28. Функции принадлежности термов
ЛП «мощность двигателя»
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]