Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
(EOD).Mechatronics.pdf
Скачиваний:
82
Добавлен:
23.08.2013
Размер:
5.07 Mб
Скачать

page 126

8. FUZZY LOGIC

Well suited when we can’t get an exact mathematical model (like we did with Laplace transforms)

Based on a set of rules, and some fuzzy descriptions about the problem.

We examine each rule, and each set, and then determine how much each rule applies, and then perform an operation as a combination of the rule effects.

The fuzzy logic controller works like the PID before (except it does more)

page 127

e.g.

 

 

 

 

 

 

Suppose we want to control a servo motor [Li and Lau, 1989]

 

vdesired

verror

Fuzzy

Vmotor

Motor

Imotor

vactual

+

 

Logic

 

Power

 

Servo

 

 

 

Motor

 

Controller

 

Amplifier

 

-

 

 

 

 

 

 

 

The rules for the fuzzy logic controller would be as below,

1.If verror is LP and d/dtverror is any then Vmotor is LP.

2.If verror is SP and d/dtverror is SP or ZE then Vmotor is SP.

3.If verror is ZE and d/dtverror is SP then Vmotor is ZE.

4.If verror is ZE and d/dtverror is SN then Vmotor is SN.

5.If verror is SN and d/dtverror is SN then Vmotor is SN.

6.If verror is LN and d/dtverror is any then Vmotor is LN.

The sets for v

, d/

dt

v

 

, and V

are given below,

 

 

 

 

 

 

 

 

error

 

 

error

motor

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

error

 

 

 

 

 

 

d/

v

error

 

 

 

V

motor

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

LN

0

 

 

50

100

rps

0

-3

 

0

3

rps/s

0

0

6

12

18

V

 

-100 -50 0

 

-6

 

6

 

24

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

SN

0

 

 

50

100

rps

0

-3

 

0

3

rps/s

0

0

6

12

18

V

 

-100 -50 0

 

-6

 

6

 

24

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

ZE

0

 

 

 

 

 

 

rps

0

 

 

 

 

rps/s

0

 

 

 

 

V

 

-100 -50 0

50

100

-6

-3

 

0

3

 

0

6

12

18

 

 

 

6

 

24

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

SP

0

 

 

 

 

 

 

rps

0

 

 

 

 

rps/s

0

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-100 -50 0

50

100

 

-6

-3

 

0

3

6

 

0

6

12

18

24

LP

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rps

 

 

 

 

rps/s

 

 

 

 

V

 

-100 -50

0

50

100

-6

-3

 

0

3

 

0

6

12

18

 

 

 

6

 

24

page 128

After we have the rules, and sets, we must be able to make decisions with the rules Assume the controller has

verror = 30 rps d/dtverror = 1 rps/s

Determine Vmotor

To do this we look at each rule separately

1. If verror is LP and d/dtverror is any then Vmotor is LP.

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rps

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rps/s

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-100 -50 0

50 100

 

 

 

-6 -3 0 3 6

 

 

 

 

0 6 12

18 24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ANY VALUE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17V

 

 

 

 

 

 

 

30rps

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(so ignore)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

This has about 0.6 (out of 1) membership

 

 

 

 

 

 

 

 

(could also

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

have chosen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

some value

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

above 17V)

2. If v

error

is SP and d/

v

is SP or ZE then V

motor

is SP.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

error

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

the OR means take the highest of the two memberships

the AND means take the lowest of the two memberships

1

 

 

1

1

 

 

1

 

 

0

 

rps

0

rps/s

 

 

0

 

V

 

 

0

 

rps/s

 

 

-100 -50

0

50 100

-6 -3 0 3 6

-6

-3 0 3 6

0

6

12 18 24

 

 

 

30rps

1rps/s

 

1rps/s

 

 

 

14V

 

 

 

 

 

 

 

This has about 0.4 (out of 1) membership

page 129

3. If verror is ZE and d/dtverror is SP then Vmotor is ZE.

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

rps/s

 

 

 

 

 

 

rps

 

 

 

 

0

 

 

V

-100 -50

0

50

100

-6

-3

0

3

6

0

6

12 18

 

24

30rps

1rps/s

the lowest results in 0 set

membership

This has about 0.0 (out of 1) membership

4. If verror is ZE and d/dtverror is SN then Vmotor is SN.

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

0

 

 

rps

0

 

 

rps/s

0

 

 

V

-100 -50

0

50

-6

-3

0 3

0

6

12 18

100

6

24

30rps

1rps/s

the lowest results in 0 set

 

membership

This has about 0.0 (out of 1) membership

5. If v

error

is SN and d/

dt

v

is SN then V

motor

is SN.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

error

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rps

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rps/s

0

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-100 -50 0

50 100

 

 

 

-6 -3

 

0 3 6

 

 

 

 

0 6 12 18 24

 

 

 

 

 

 

 

1rps

30rps

This has about 0.0 (out of 1) membership

Соседние файлы в предмете Электротехника