Лабораторная работа 2 / Laba2(2)

Лабораторная работа №2

Проектирование передаточных характеристик нечетких систем управления

Цель работы состоит в проектирование нечеткой системы управления, имеющую статическую передаточную характеристику в виде функции на отрезке .

1. Структура нечеткой системы управления.

Согласно заданию на вход регулятора поступает переменная х. На основании входной переменной регулятор должен выдать решение в виде выходного сигнала (сигнал в виде характеристики ).

2. Выбор подходящих опорных точек и формирование функций принадлежности.

Для выбора подходящих точек была построена характеристика , и в укрупненном масштабе были выбраны соответствующие точки:

На оси OX: 0, 0.57, 1.570, 2.57, 3.712, 4.712, 5.712, 6.283;

На оси OY: -1, 0, 1.

Согласно этим точкам была построена линейная аппроксимация характеристики .

После чего были сформированы функции принадлежности рис.1.

3. Формирование базы правил.

Для характеристики на основании функций принадлежности можно сформировать следующую базу правил:

ЕСЛИ X = Left ТО Y = Y_Poz;

ЕСЛИ X = L_Y0 ТО Y = Y_Zero;

ЕСЛИ X = Center ТО Y = Y_Neg;

ЕСЛИ X = R_Y0 ТО Y = Y_Zero;

ЕСЛИ X = Right ТО Y = Y_Poz;

Рис.1. Функции принадлежности для сигнала в виде косинуса.

4. График переходной характеристики по методу «СоМ».

График переходной характеристики был получен на отрезке значений от 0 до 6.283 с шагом 0.1. Из рисунка 2. видно, что переходная характеристика повторяет линейную аппроксимацию характеристики .

Рис.2. Переходная характеристика по методу «СоМ».

На основании входных и выходных данных снятых в программе и сравнения их с данными относительно линейной аппроксимации характеристики видно, что они полностью совпадают.

5. Процесс дефазификации по методу «CoM» в пошаговом режиме.

X = 0.3; YCoM = 1

X = 0.8; YCoM = 0.78

X = 1.1; YCoM = 0.47

X =1.57 ; YCoM = 0

X = 2.4; YCoM = -0.8

X = 3.5; YCoM = -1

6. График переходной характеристики по методу «МоМ».

Рис.3. Переходная характеристика по методу «МоМ».

Из рисунка видно, что при переходе значений y c 1 на –1 образуется полочка (y = 0) в промежутке x от 1.08 до 2.08 (середина промежутка 1.58). Также при переходе значений y с –1 на 1 образуется полочка (y = 0) в промежутках x от 4.21 до 5.21 (середина промежутка 4.71).

В этом виноваты термы L_Y0 и R_Y0 описанные на отрезках и соответствующие значениям кода линейная аппроксимация характеристики пересекает ось ОХ. На интервалах и эти термы имеют большее значение функции принадлежности.

При дефазификации по методу «MoM» выходная переменная y принимают значения 1 или –1. Это свидетельствует тому, что выходная характеристика не похожа на заданную линейную аппроксимацию характеристики .

7. Процесс дефазификации по методу «MoM» в пошаговом режиме.

5