Logique floue dans de belles images. Surfaces de réponse pour différentes fonctions d'appartenance

Nous continuons d'étudier la logique floue avec le livre de V. Gostev. "Régulateurs flous dans les systèmes de contrôle automatique."


La tâche suivante, analysée par l'auteur, est la synthèse de contrôleurs numériques flous avec commutation sur deux modes de fonctionnement dans le système de contrôle de la température du gaz d'un moteur à turbine à gaz à deux rotors (GTE).

En essayant de résoudre ce problème, j'ai décidé de voir comment les fonctions d'appartenance et leurs paramètres affectent le fonctionnement des régulateurs. Et je ne pouvais pas passer devant un aussi bel objet du monde des contrôleurs flous que la surface de réponse, - un graphique 3D de la dépendance de la sortie du contrôleur flou sur deux entrées du contrôleur.



Il s'est avéré que cette activité addictive (construire une surface de réponse) ne procure pas seulement un plaisir esthétique, mais prouve en pratique la célèbre déclaration philosophique «la beauté sauvera le monde».


Par conséquent, l'analyse de la prochaine tâche du livre de V. Gostev Je me suis divisé en deux parties:


  1. Analyse de l'influence des paramètres de la fonction d'appartenance pour le phasage des variables d'entrée sur le fonctionnement du contrôleur basé sur la logique floue.
  2. Solution immédiate au problème.

Ensuite, sous la coupe, la première partie.
Attention! Pour ceux qui abordent d'abord le sujet de la régulation floue, je recommande de commencer par cet article: Un contrôleur simple basé sur une logique floue. Création et personnalisation

Les contrôleurs flous dans les exemples précédents du livre ont utilisé la phasification des variables d'entrée à l'aide des fonctions d'appartenance triangulaire. La fonction triangulaire est bonne en ce que nous définissons explicitement les points de rupture sous la forme de paramètres du bloc de phase, et contrôlons ainsi la couverture de la plage de la variable d'entrée (voir Fig.1). De plus, le fonctionnement d'un changement linéaire dans une fonction triangulaire semble assez facile à imaginer (en fait non!).



1. .


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4. c = dU (0.5) c =dU/2 (0.25).

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0 — 1 dU = 0.5


3 :


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5. .


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  1. = dU
  2. c = dU/2
  3. c = dU/4

1.


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Figure 6. Portrait de phase des fonctions d'appartenance de Gauss et de la surface de la réponse du contrôleur à c = dU.

On peut voir que la plage de contrôle n'est pas complètement couverte, bien que 0 - 1 soit défini dans les propriétés. En effet, même lorsque la valeur d'entrée est 0, toutes les fonctions gaussiennes après la phase ont une valeur autre que 0. Cela peut être vu lorsque l'animation du circuit sur les blocs sous la forme de colonnes bleues reflétant les valeurs de sortie des fonctions de phase est activée. Sur l'image dynamique du bloc d'inférence floue, la présence de deux colonnes de diagrammes ne permet pas au centre de masse de se déplacer vers la droite - zéro (voir Fig. 7).


Figure 7. Schéma au moment initial du temps de calcul, pour c = dU


Option 2. L'écart type est égal à la moitié de la distance entre les sommets de la phaseisation des fonctions de Gauss


, . , . 0.02 0.98.

8. c = dU/2.

3.


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, , .


9. c = dU/4.


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10. c .
10. .

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(0...1) (– 1..1)


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  3. ( ),

12. – 13.



12. . 1.

13.


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  2. ,
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  3. ( ),

14, – 15.



14. c .


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15. c .



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16. .


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17. .


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Dans la partie suivante, nous analyserons le moteur


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