ბუნდოვანი კონტროლის სისტემები. შტოვბა ს.დ
ბუნდოვანი სისტემების დიზაინი
ბუნდოვანი სისტემები (იქნება ეს ბუნდოვანი მოდელები თუ ბუნდოვანი კონტროლერები) (ნახ. 6) მოიცავს ორ ძირითად კომპონენტს:
· ცოდნის ბაზა (KB), რომელიც ინახავს ხელმისაწვდომ ან შეძენილ ცოდნას პრობლემის შესახებ, რომელიც საჭიროებს გადაჭრას ბუნდოვანი წესების სახით;
· დასკვნის მექანიზმი, რომელიც იყენებს ბუნდოვანი მსჯელობის მეთოდებს წესების ბაზაზე და შეყვანის სიგნალებზე სისტემის გამომავალი სიგნალის მისაღებად.
ორივე ეს კომპონენტი უნდა იყოს შემუშავებული სისტემის შესაქმნელად კონკრეტული აპლიკაცია:
· ცოდნის ბაზები იქმნება ექსპერტების ცოდნით ან მანქანური მეთოდებით სწავლით;
· დასკვნის მექანიზმი აგებულია თითოეული კომპონენტისთვის ბუნდოვანი ოპერატორების შერჩევით (შეერთება, იმპლიკაცია, დეფუზიზაცია და ა.შ.).
ზოგიერთ შემთხვევაში, ოპერატორების პარამეტრიზაცია და კონფიგურაცია ხდება ავტომატური მეთოდების გამოყენებით.
ბრინჯი. 7
ცოდნის ბაზის დიზაინი მოიცავს ორ ქვეამოცანას:
1. მონაცემთა ბაზის განმარტება (DB):
· ცვლადების სამყარო;
· სკალირების ფაქტორები ან ფუნქციები;
· მარცვლოვნება (ენობრივი ტერმინების რაოდენობა) თითოეული ცვლადისთვის;
· წევრობის ფუნქციები, რომლებიც აღწერს ტერმინებს.
2. წესების ბაზის (RU) შედგენა: ძირითადი წესების ფორმულირება.
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, არსებობს ცოდნის ბაზის (KB) დიზაინის ორი განსხვავებული მეთოდი: ინფორმაცია ექსპერტებისგან და მანქანათმცოდნეობის მეთოდების გამოყენება, რომელიც დაფუძნებულია ციფრული ინფორმაციის საფუძველზე, რომელიც მიიღება საეჭვო მოდელირების ან შექმნილი მართვის სისტემის სიმულაციის გზით.
გენეტიკური ბუნდოვანი სისტემების კლასიფიკაცია
ოპტიმიზაციის თვალსაზრისით, შესაბამისი ბუნდოვანი სისტემის მოსაძებნად, თქვენ უნდა წარმოადგინოთ იგი ექვივალენტურ პარამეტრულ სტრუქტურად და შემდეგ განსაზღვროთ იმ პარამეტრების მნიშვნელობები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ოპტიმალურს კონკრეტული ფიტნეს ფუნქციისთვის. ამ მიზეზით, GNLS-ის დიზაინის პირველი ნაბიჯი არის იმის გადაწყვეტა, თუ რომელი საფუზური სისტემის ნაწილი ექვემდებარება ოპტიმიზაციას მისი პარამეტრების ქრომოსომებში კოდირებით. ამ სექციაში ჩვენ წარმოგიდგენთ GNLS-ის კლასიფიკაციას, რომელიც შეესაბამება გენეტიკური მოდელის გამოყენებით დაშიფრული საფუზური სისტემის სხვადასხვა ნაწილებს.
როგორც წესი, GNLS დიზაინის მეთოდები იყოფა ორ პროცესად, დაყენება(ᴛ.ᴇ. ადაპტაცია) და განათლება. ამ შემთხვევაში, ჩვენ გამოვალთ იქიდან, რომ ორიგინალური ცოდნის ბაზა არსებობს თუ არა, მათ შორის მონაცემთა ბაზა და BP. შემდეგ GNLS-ის ფარგლებში შემოგთავაზებთ შემდეგ განყოფილებას.
· გენეტიკური tuning. თუ არსებობს BP, ჩვენ ვიყენებთ გენეტიკურ დარეგულირების პროცესს, რათა გავაუმჯობესოთ ბუნდოვანი სისტემის თვისებები, მაგრამ არ შევცვალოთ BP. იმათ. ჩვენ ვარეგულირებთ NLS-ის პარამეტრებს, რათა გავაუმჯობესოთ მისი თვისებები და შევინარჩუნოთ BP უცვლელი.
· გენეტიკური სწავლა. მეორე შესაძლებლობა არის BP კომპონენტების მომზადება, რაც მოიცავს დასკვნის მექანიზმის ადაპტაციას. იმათ. ჩვენ შევეხებით BP კომპონენტების სწავლებას NLS-ის სხვა კომპონენტებთან ერთად.
1) გენეტიკური მონაცემთა ბაზის რეგულირება.იგი ხორციელდება ჯერ შეყვანის და გამომავალი ფუნქციების სკალირების ფუნქციების ფორმისა და პარამეტრების, აგრეთვე წევრობის ფუნქციების განსაზღვრით, შემდეგ კი ამ პარამეტრების კორექტირებით და ამით GA-ს გამოყენებით სკალირების ფუნქციების და წევრობის ფუნქციების ფორმის შეცვლით (ნახ. 8).
2) გენეტიკური წესების ბაზის სწავლა. BP-ის გენეტიკური სწავლება ითვალისწინებს DB-ში წევრობის ფუნქციების წინასწარ განსაზღვრულ ერთობლიობას, რომელსაც წესები ენიჭება ლინგვისტური ტერმინებით.
წესების ბაზის სწავლის პრობლემის განხილვისას, იხსნება შესაძლებლობების ფართო სპექტრი. არსებობს სამი ძირითადი მიდგომა: პიტსბურგი, მიჩიგანი და განმეორებითი სწავლის მეთოდები. პიტსბურგის და მიჩიგანის მიდგომები არის ყველაზე გავრცელებული მეთოდები წესების სწავლისთვის, რომელიც შემუშავებულია GA-ს სფეროში. პირველ მათგანს ახასიათებს წესების მთელი ნაკრების (კომპლექტის) წარმოდგენა, როგორც გენეტიკური კოდი (ქრომოსომა), „ქრომოსომა = წესების ნაკრები“, წესების როლის კანდიდატების პოპულაციის უცვლელად შენარჩუნებით და შერჩევის გამოყენებით და გენეტიკური. ოპერატორებმა შექმნან წესების ნაკრების ახალი თაობა. მიჩიგანის მიდგომა განიხილავს განსხვავებულ მოდელს, რომელშიც პოპულაციის წევრები არიან ინდივიდუალური წესები, ქრომოსომა=წესი და წესების ნაკრები წარმოდგენილია მთელი პოპულაციის მიერ. მესამე შემთხვევაში, იტერაციულ მეთოდში, ინდივიდუალური წესები დაშიფრულია ქრომოსომების გამოყენებით, ხოლო ახალი წესი რეგულირდება და ემატება წესებს განმეორებითი წესით.
საეჭვო კონტროლის სისტემების კლასიფიკაციის მთავარი მახასიათებელია საკონტროლო სისტემაში ბუნდოვანი ლოგიკური დასკვნის ბლოკების ადგილმდებარეობა: ან საეჭვო სისტემა თავად წარმოქმნის საკონტროლო სიგნალებს, ან ფუჟური სისტემიდან სიგნალები აკონტროლებს ტრადიციული კონტროლის სისტემის პარამეტრებს (მაგალითად, PID კონტროლერი). ეს უკანასკნელი ასევე მოიცავს სისტემებს ეგრეთ წოდებული ბუნდოვანი კომპლექსური მოდელებით, რომლებშიც მათემატიკური აღწერაობიექტი ან კონტროლერი წარმოდგენილია ტრადიციული მოდელების ანსამბლით (ჩვეულებრივ ხაზოვანი) და ამ მოდელებს შორის გადასვლა (გლუვი ან მკვეთრი) ხდება ბუნდოვანი გამომავალი ბლოკების სიგნალების მეშვეობით.
საკონტროლო სისტემები ბუნდოვანი ლოგიკით ასევე შეიძლება დაიყოს არაადაპტირებულ და ადაპტირებულებად. არაადაპტაციურ სისტემებში ცოდნის ბაზა უცვლელი რჩება სისტემის დიზაინისა და კონფიგურაციის შემდეგ. ადაპტაციურ სისტემებში ცოდნის ბაზა რეგულირდება მუშაობის პროცესში მართვის პროცესში განვითარებული სიტუაციიდან გამომდინარე.
განურჩევლად იმისა, არის თუ არა საეჭვო კონტროლის სისტემა ადაპტაციური თუ არა, მის დიზაინში მთავარი საკითხია ცოდნის ბაზის ფორმირება ბუნდოვანი წარმოების წესების სახით.
აქ მთავარი მეთოდი არის სპეციალისტების ცოდნის სესხება მოცემული ობიექტის მართვაში (კერძოდ, როგორც წესი, ექსპერტთა დაკითხვის გზით) ჯიშებზე. ამ მეთოდითეს მოიცავს ბუნდოვანი წარმოების წესების ავტომატურ გენერირებას ადამიანის ოპერატორის მოქმედებების მონიტორინგის პროცესში.
ზოგიერთი ფორმალიზებული დახმარება ეს პროცესიშეიძლება ემსახურებოდეს ფუზი სისტემების მიერ განხორციელებული არაწრფივი ოპერატორების დამოკიდებულების შესწავლას ცოდნის ბაზის პარამეტრებზე, ბუნდოვანი ენობრივი ცვლადების ტერმინების რაოდენობაზე, წევრობის ფუნქციების ტიპზე, ბუნდოვანი დასკვნის ალგორითმზე და ა.შ.
ხშირად უფრო ადვილია ჯერ საკონტროლო ობიექტის ბუნდოვანი (ენობრივი) მოდელის მიღება და შემდეგ მისი გამოყენება ბუნდოვანი მართვის მოდელის შესაქმნელად. ამასთან დაკავშირებით უნდა აღინიშნოს შემდეგი სამუშაოები. პუბლიკაცია აღწერს ბუნდოვანი მართვის სისტემის სინთეზს პირველი რიგის ობიექტის მოდელის გამოყენებით, მაგრამ საკმაოდ რთულია ამ მეთოდის განზოგადება თვითნებური რიგის ობიექტებზე. ნაშრომი განიხილავს მარეგულირებლის ლინგვისტურ სინთეზს ობიექტისა და დახურული სისტემის მოცემულ ენობრივ მოდელებზე დაყრდნობით. სინთეზი ხორციელდება იმ ვარაუდის საფუძველზე, რომ სისტემაში სიგნალები არის ლინგვისტური ცვლადები, რომლებიც იღებენ მნიშვნელობებს საეჭვო ცვლადების სასრულ კომპლექტზე. ამ ნაშრომში, საკონტროლო ობიექტის ენობრივი აღწერის საფუძველზე, სინთეზირებულია მაკონტროლებლის ენობრივი აღწერა. უკუკავშირი, ისეთი, რომ სისტემის სტაბილურობის საკმარისი პირობა დაკმაყოფილებულია ლიაპუნოვის მეორე მეთოდის მიხედვით ფუნქციით კვადრატული ფორმის სახით. ამ მიდგომით, ცალკეული ტერმინების წევრობის ფუნქციების გავლენა, ბუნდოვანი დასკვნის ალგორითმი და სიცხადემდე შემცირების ტიპი მხედველობიდან ცდება, ამიტომ ამ ტექნიკის მკაფიო სიგნალების მქონე სისტემაზე გამოყენებისას შედეგი ნაკლებად პროგნოზირებადი იქნება.
კიდევ ერთი მიდგომა ობიექტის ბუნდოვანი მოდელის გამოყენებით საეჭვო კონტროლის სისტემის სინთეზისთვის არის ინვერსიული დინამიკის მეთოდების გამოყენება. ამ მეთოდით, ბუნდოვანი სისტემა აგებულია ისე, რომ მაქსიმალურად შეესაბამებოდეს ობიექტის ინვერსიულ ოპერატორს. სამუშაოები ასევე განიხილავს საკონტროლო ობიექტის ბუნდოვანი მოდელის ალბათურ მეთოდებზე დაფუძნებულ სინთეზს. როგორც ავტორები აღნიშნავენ, შებრუნებული დინამიკის პრინციპისა და ალბათური მოდელების ერთობლივი გამოყენება მთლიანად აღმოფხვრის სუბიექტურ კომპონენტს ფუჟური მართვის სისტემების სინთეზიდან, ე.ი. სინთეზის პროცედურის სრული ფორმალიზება. განსახილველ სამუშაოებში მოცემულია ბუნდოვანი კონტროლერების სინთეზის მაგალითები და მათი შედარება ტრადიციულთან, რაც აჩვენებს შემოთავაზებული მეთოდების ეფექტურობას. ამავდროულად, ამ მეთოდს ასევე აქვს მნიშვნელოვანი ნაკლოვანებები: ზოგადად, ობიექტის ინვერსიული ოპერატორი შეიძლება განხორციელდეს მხოლოდ დაახლოებით, შედეგად მიღებული ბუნდოვანი სისტემის ხარისხი არ არის გარანტირებული, ეს განსაკუთრებით ეხება, როდესაც ობიექტის პარამეტრებია. არასტაბილური.
სინთეზის შემდეგი მიმართულება არის ფუჟური ანალოგების შემუშავება კონტროლის თეორიის ტრადიციული მეთოდების გამოყენებით. ასე მიიღეს კონვოლუციის ინტეგრალის ანალოგები, გადაცემის ფუნქცია, ინვარიანტობის პრინციპი, ლიაპუნოვის მეორე მეთოდი და ა.შ. უნდა აღინიშნოს, რომ ეს ანალოგები მიიღეს იმ პირობით, რომ სისტემაში მოქმედებენ ბუნდოვანი სიგნალები (ეს გარემოება მნიშვნელოვნად ზღუდავს ამ მეთოდების გამოყენებას).
რიგი სამუშაოები განიხილავს არაწრფივი ოპტიმალური კონტროლის კანონის სინთეზს ოპტიმალური მართვის სისტემების თეორიის გამოყენებით, შედეგად მიღებული ოპერატორების შემდგომი დაახლოებით ფუჟური სისტემის მიერ. მოვიყვანოთ რამდენიმე მაგალითი. ნაშრომში განხილულია ფუჟური სისტემების მახასიათებლების მიახლოება ჩვეულებრივი არაწრფივი ფუნქციებით და მათთვის ინვარიანტული სისტემის მიღება, როგორც ეს ხდება კონტროლის ტრადიციულ თეორიაში. სამუშაოებში კონტროლის ოპტიმალური კანონი სინთეზირებულია რეგულატორების ანალიტიკური დიზაინის თეორიის (ACOR) საფუძველზე და შემდეგ მიახლოებულია ბუნდოვანი სისტემით. სამუშაოები განიხილავს სისტემას, რომელშიც PID კონტროლერის პარამეტრების ავტომატური დინამიური კორექტირება ხორციელდება ბუნდოვანი ლოგიკური დასკვნის სისტემებიდან მოწოდებული სიგნალების გამოყენებით, რომლებიც აახლოებენ მაქსიმალურ პრინციპით მიღებულ არაწრფივ ოპერატორებს. ამ მიდგომის ნაკლოვანებები მოიცავს შემდეგს: შესაძლებელია ოპტიმალური კონტროლის პოვნა მხოლოდ უმარტივეს შემთხვევაში, საჭიროა იცოდეთ საკონტროლო ობიექტის ზუსტი მოდელი, ღია რჩება კითხვა, თუ როგორ მივახლოვოთ მიღებული ოპტიმალური კანონი ბუნდოვანთან. სისტემა, სინთეზირებული კონტროლის სისტემის ხარისხის რაიმე გარანტიის არარსებობა, როდესაც იცვლება ობიექტის პარამეტრები.
ბუნდოვანი ლოგიკური დასკვნის ბლოკები წარმოადგენს კონტროლის სისტემის არაწრფივ კავშირებს, ამიტომ ლოგიკურია ტრადიციული არაწრფივი თეორიიდან ცნობილი მეთოდების გამოყენება ასეთ სისტემაში. ავტომატური კონტროლიდა ანალიზის შედეგებზე დაყრდნობით შეარჩიეთ სისტემის საუკეთესო სტრუქტურა და პარამეტრები. ამ შემთხვევაში მიიღება ჰიბრიდული ტექნოლოგია, რომელიც აერთიანებს როგორც ბუნდოვანი სისტემების სინთეზის ხარისხობრივ პრინციპებს, ასევე ტრადიციული კონტროლის თეორიის რაოდენობრივ პრინციპებს.
ნაშრომში შემოთავაზებული Takagi-Sugeno საეჭვო დასკვნის ალგორითმი ყველაზე შესაფერისია ანალიტიკური მეთოდების მისაღებად, ეს განმარტავს უდიდესი რიცხვისამუშაოები, რომლებიც ითვალისწინებს სისტემების ანალიტიკურ შესწავლას მითითებული ალგორითმის გამოყენებით. ნაშრომი გვთავაზობს საეჭვო კონტროლის სისტემების სტაბილურობის კრიტერიუმს საეჭვო Sugeno მოდელებით, რომლებშიც სტაბილურობის ანალიზი დაყვანილია ცალკეული ქვესისტემების სტაბილურობის ანალიზამდე. მიუხედავად მისი სიმარტივისა, ეს მეთოდი შესაძლებელს ხდის ჭეშმარიტი სტაბილურობის რეგიონის მხოლოდ მცირე ნაწილის განსაზღვრას. მნიშვნელოვნად უკეთესი შედეგი მიიღება მეორე ლიაპუნოვის მეთოდის გამოყენებით. ამ მეთოდის გამოყენება ყველაზე გავრცელებულია სხვა მიდგომებს შორის. წარმოგიდგენთ ამ მიმართულებასთან დაკავშირებულ რამდენიმე თანამედროვე ნაშრომს.
საინტერესოა სამუშაოები, რომლებშიც ბუნდოვანი კონტროლერის პარამეტრები დინამიურად რეგულირდება, რათა უზრუნველყოფილი იყოს, რომ ლიაპუნოვის ფუნქციის პირველი განსხვავება უარყოფითი იყოს გარდამავალი პროცესის ყოველ საფეხურზე, ე.ი. სისტემის სტაბილურობისთვის საკმარისი პირობის შესრულება. ამ ნაწარმოებების ავტორებს შორის არიან ამ სისტემასადაპტაციისკენ.
ნაშრომებში შემოთავაზებულია აბსოლუტური მდგრადობის თეორიის მეთოდების გამოყენება ფუჟური სისტემების შესასწავლად. Შემდგომი განვითარებაეს მიმართულება იქნა მიღებული სამუშაოებში, კერძოდ, მიღებულია სექტორის ზომის დამოკიდებულებები შესაბამისი საეჭვო სისტემის პარამეტრებზე არაწრფივი დამოკიდებულების საპოვნელად და გამოყენებული იქნა სიხშირის გეომეტრიული სტაბილურობის კრიტერიუმები საკონტროლო სისტემებისთვის საეჭვო ლოგიკით. განვითარებული. როგორც ცნობილია, ანალიზის ეს მეთოდები, გარკვეული პირობების დაკმაყოფილების შემთხვევაში, შესაძლებელს ხდის სისტემის სტაბილურობის სფეროების მიღებას არაუმეტეს ლიაპუნოვის მეორე მეთოდის გამოყენებით კვადრატული ფუნქციით. ნამუშევრებში აბსოლუტური მდგრადობის თეორიის მეთოდები გავრცელდა საკონტროლო სისტემების შემთხვევაში, ფუჟური ლოგიკური დასკვნის მრავალგანზომილებიანი ბლოკებით.
არაერთმა ავტორმა შესთავაზა გამოიყენოს ჰარმონიული წრფივება (ჰარმონიული ბალანსის მეთოდი) ბუნდოვანი ლოგიკით სისტემების ანალიზისა და სინთეზისთვის, იხილეთ, მაგალითად. ამ მიდგომის უპირატესობებია: შედეგად მიღებული სტაბილურობის პირობების სიმარტივე და ლოგიკური გამჭვირვალობა. თუმცა, ამ მიდგომის უარყოფითი მხარეები კარგად არის ცნობილი. უმარტივესი არაწრფივებისგან განსხვავებით (გაჯერება, მკვდარი ზოლი, უკუსვლა და ა.შ.), ბუნდოვანი დასკვნის სისტემის პარამეტრებსა და მის ჰარმონიულად წრფივი გადაცემის ფუნქციას შორის კავშირი არ შეიძლება იყოს გამოხატული ანალიტიკური ფორმით, ან აქვს ძალიან რთული ფორმა; ჰარმონიული ბალანსის განტოლების ამოხსნის უხერხულობა (შედარებულია სისტემის რიცხვითი მოდელირების ხარჯებთან); მეთოდის დაახლოება; ფილტრის ჰიპოთეზის შესრულების აუცილებლობა. ამიტომ, ფართოდ გავრცელებული ეს მიდგომაარ მიიღო.
არაწრფივი სისტემების შესწავლის ანალიტიკურ მეთოდებზე დაფუძნებული საეჭვო კონტროლის სისტემების სინთეზის მეთოდების ზოგადი უპირატესობები მოიცავს სინთეზირებული სისტემის განსაზღვრული მახასიათებლების გარანტიას. ნაკლოვანებები ასევე აშკარად ჩანს: საკონტროლო ობიექტის საკმაოდ ფორმალიზებული მოდელის არსებობის აუცილებლობა, მიღებული შეფასებების უხეშობა, გამოყენებადობა მხოლოდ უმარტივეს შემთხვევებში.
მიუხედავად საეჭვო ლოგიკით საკონტროლო სისტემების სინთეზირების მეთოდების შემუშავებისა, სინთეზის ძირითადი მეთოდი, როგორც ბუნდოვანი კონტროლერების პირველ მოდელებში, მაინც არის ცოდნის ბაზის ბუნდოვანი წარმოების წესების ნაკრების ემპირიული სინთეზი და ფუჟის არჩევანი. დასკვნის ალგორითმი, რასაც მოჰყვება სისტემის პარამეტრების დაყენება რეალურ საკონტროლო ობიექტზე ან მის მოდელებზე, სხვადასხვა ოპერაციული რეჟიმის სიმულაციის გზით. ამ მეთოდის უპირატესობაა, პირველ რიგში, მიღებული სისტემის საიმედოობა (გარანტირებული თვისებების გაგებით) და მეორეც, მისი გამოყენებადობა ზოგადი ინფორმაციასაკონტროლო ობიექტის შესახებ. (გაითვალისწინეთ, რომ ასეთი ინფორმაციის სრული არარსებობის პირობებში, შეუძლებელია საეჭვო სისტემის ცოდნის ბაზის ფორმირება საექსპერტო საშუალებებით და კონტროლის სისტემა, გარკვეულწილად, ხდება ნერვული ქსელის მსგავსი.)
ინსტრუმენტები, მოწყობილობები და ავტომატური კონტროლის სისტემები
UDC 621:658.011.56
M. V. Bobyr, V. S. Titov
ადაპტირებადი ბუნდოვანი ლოგიკის კონტროლის სისტემის დიზაინი.
განხილულია ადაპტური საეჭვო ლოგიკის მართვის სისტემის შემუშავების ეტაპები. წარმოდგენილია ადაპტური სისტემის და მისი შემადგენელი ბლოკების სტრუქტურული დიაგრამები, რაც საშუალებას იძლევა შეაფასოს სისტემის მუშაობის პრინციპი.
საკვანძო სიტყვები: ბუნდოვანი ლოგიკა, ბუნდოვანი ლოგიკური დასკვნა, კონტროლის სისტემები, ადაპტაცია.
შესავალი. თანამედროვე საშინაო ჩარხ-ინსტრუმენტების ექსპორტის შემცირება დაკავშირებულია მის სტრუქტურაში კომპონენტების გამოყენებასთან, რომლებიც არ იძლევიან 1-5 მიკრონი სიზუსტით ნაწილების დამზადებას და ამავე დროს ამცირებენ მათ ღირებულებას. ასეთი მახასიათებლების მიღწევა შეუძლებელია როგორც თავად ლითონის საჭრელი აღჭურვილობის დამხმარე სტრუქტურის გაუმჯობესების გარეშე, ასევე პროდუქტების დამუშავების პროცესის კონტროლის სისტემების (MP).
წარმოებული პროდუქციის ხარისხის მოთხოვნების ამჟამინდელი დონე განსაზღვრავს ახალი თაობის მაღალი სიზუსტის CNC აღჭურვილობის შემუშავების აუცილებლობას, რომელიც აერთიანებს ავტომატური მონიტორინგისა და კონტროლის უახლეს მეთოდებსა და საშუალებებს კომპიუტერული მეთოდების გამოყენებასთან საზომი ინფორმაციის დამუშავების პროგრესის შესახებ. ტექნოლოგიური პროცესის (TP). ამავდროულად, ამ კლასის აღჭურვილობის მთავარი მოთხოვნაა გავითვალისწინოთ ინფორმაციის არასრულყოფილება და არასანდო ინფორმაცია MOI TP-ს შემავალი და გამომავალი მახასიათებლების რაოდენობრივი მნიშვნელობების შესახებ შემაშფოთებელი გავლენის ქვეშ. პერსპექტიული საფუძველი, რომელიც ზემოაღნიშნული მოთხოვნების გათვალისწინების საშუალებას იძლევა, არის ბუნდოვანი ლოგიკის აპარატი.
ადაპტური საეჭვო ლოგიკის მართვის სისტემის სტრუქტურული და ფუნქციური დიაგრამა. საპრეზიდენტო გრანტის MK-277.2012.8 ფარგლებში მიმდინარე კვლევების ფარგლებში შემუშავდა ადაპტირებადი ფუზულ-ლოგიკური კონტროლის სისტემა, რომელიც შესაძლებელს ხდის გაზარდოს პროდუქტების მექანიკური დამუშავების სიზუსტე და დააჩქაროს საკონტროლო გადაწყვეტილებების მიღება თანდასწრებით. გარე ფაქტორების. ნახ. 1 აჩვენებს მას სტრუქტურული სქემა(IM - CNC აღჭურვილობის აქტივატორები; BVI - ინფორმაციის შეყვანის ბლოკი; BOSI - ბლოკი სიმართლის ხარისხის დასადგენად; BMNO - ბუნდოვანი ურთიერთობების მატრიცის ბლოკი; BVVP - გამომავალი ცვლადი შეყვანის ბლოკი; BUTVP - გამომავალი ცვლადი ტერმინების შეკვეცის ბლოკი; BUTVP - შეკვეცილი ტერმინების კომბინირება ბლოკის გამომავალი ცვლადი DB - დეფუზიზაციის ბლოკი). ნაშრომებში დეტალურად არის განხილული მეთოდები და ალგორითმები, რომლებიც ხსნიან ადაპტური მართვის სისტემის მუშაობის პრინციპებს. Გამოყენებული
სტატიები ეძღვნება ამ სისტემის შემუშავებას CNC აღჭურვილობის ამძრავების კონტროლის მიზნით.
სენსორები აქტიური კონტროლის სისტემებისთვის CNC აღჭურვილობისთვის
გარე ფაქტორები X
პროდუქციის მექანიკური დამუშავების ტექნოლოგიური პროცესი
ძრავის მართვის წრე
KE0...IE5 IS1.IS5
მიკროკონტროლერი
BVI და BOSI
BVVP BUTVP
საკონტროლო მოწყობილობა
ადაპტური მართვის სისტემის ელემენტარული ბლოკები. ინფორმაციის შეყვანის ბლოკი შექმნილია შეყვანის ცვლადების შესახებ მონაცემების შესანახად პარამეტრიზებული წევრობის ფუნქციის (MF) სახით.
|d(x) = 2 X = 1=1
/ x1 + "12¡G
/ x2 + "22 ([^
სადაც 2 არის წესების წინაპირობების გაერთიანების ოპერაციის ნიშანი; x^ - პარამეტრიზებული FP-ის ტერმინები, /=1,...,5 - ტერმინების რაოდენობა; G1, G2, G3, G4 - სამკუთხა PT-ის პარამეტრები (ნახ. 2, G1=10, G2=30, G3=60, G4=80); | - შესაბამისად, FP პირობების მხარდაჭერის ნიშანი; "11, "12, "21, "22 არის ლოგიკური ცვლადები, რომლებიც განსაზღვრულია როგორც
1 ამისთვის< х < Ь,
\1 ბ< х < с,
0 სხვა შემთხვევებში, პირველი სიგნალი (0000000000) მიიღება RA1 მიკროკონტროლერის გამოსვლიდან RAM-ის D მონაცემთა ავტობუსის შესასვლელებთან, ხოლო RD1 მიკროკონტროლერის გამოსვლიდან D RAM-ის შესასვლელებამდე - ნომრები დიაპაზონი 0-დან 255-მდე, რაც შეესაბამება ორდინატთა ღერძის გასწვრივ მდებარე FP-ის სიმართლის ხარისხების მნიშვნელობებს (იხ. ნახ. 2). მისამართის მნიშვნელობები, რომლებიც გადაცემულია მისამართების ავტობუსით, ემთხვევა მნიშვნელობებს FP-ის აბსცისის ღერძის გასწვრივ. RAM-ში მონაცემების ჩაწერის პროცესი გრძელდება მანამ, სანამ მეხსიერების ყველა უჯრედს მიენიჭება FP სიმართლის ხარისხი.
სენსორებიდან
სიმართლის განსაზღვრის ბლოკის ხარისხი გამოიყენება ფორმის ბუნდოვანი ლოგიკური კონტროლის წესების შესანახად
IF [პირობა 1] და [პირობა 2], მაშინ [დასკვნა], სადაც [პირობა n] არის ბუნდოვანი ლოგიკური დასკვნის წინაპირობა; [დასკვნა] - ბუნდოვანი ლოგიკური დასკვნის გამომავალი.
ბუნდოვანი ლოგიკური ოპერაცია„I“ განხორციელებულია როგორც მინიმალური (ნახ. 4) K555SP1 (003.1^3.2) შედარების და BB ბაფერების გამოყენებით, რომლებიც დამზადებულია სქემებზე K555AP5 (BB4.1^4.2 8-ბიტიანი შეყვანის სიგნალების a1 და b1-ზე გადასაცემად). შესადარებლები უნდა დაიყოს 4 ბიტად ამისთვის, a1 და b1 სიგნალების ყველაზე მნიშვნელოვანი ბიტები გადაეცემა BB3.1 A1...A8 და B1...B8 შესადარებლებს. მეორე შედარების BB3.2 A1...A8 და B1 შეყვანისკენ - შესაბამისად a1 და b1 სიგნალების დაბალი რიგის ბიტები.
შედარების ოპერაციის შედეგიდან გამომდინარე, c1 ავტობუსზე მოვა სიგნალი a1 ან b1, რომლის ღირებულება მინიმალურია. თუ სიგნალი a1 არის b1-ზე ნაკლები, მაშინ გამომავალი „<" компаратора ББ3.2 поступит сигнал логической единицы, который заблокирует инверсные входы Е2/02 буферных схемы ББ4.1^4.2. Следовательно, на выходы 22 схем
004.1 და 004.2 არ გამოტოვებენ L1-ის ყველაზე მნიშვნელოვან და L1-ის ყველაზე ნაკლებად მნიშვნელოვან ბიტებს. და ბუფერული სქემები 004.1 და 004.2 გამოტოვებენ a1-ის ყველაზე მნიშვნელოვან და a1-ის ყველაზე ნაკლებად მნიშვნელოვან ბიტებს, შესაბამისად. მონაცემთა ავტობუსის c1 გამოსავალზე წარმოიქმნება 8-ბიტიანი სიგნალი, რომელიც ახორციელებს მინიმალური w1u(a1, b1) პოვნის ოპერაციას.
ბუნდოვანი ურთიერთობების მატრიცის ბლოკი ქმნის გამომავალი ცვლადის PT ტერმინების ათვლის დონეებს. ამ ბლოკის მუშაობის პრინციპი ასეთია (ნახ. 5). ბუნდოვანი მიმართებების მატრიცის შესაბამისად სიგნალი d1=c1 ინახება ბუფერულ წრეში 006.1, ხოლო d5=e9 - 006.9-ში. ბუფერული სქემები 006.1 და 006.9 დამზადებულია ციფრულ ლოგიკურ ელემენტებზე K555AP5.
მაქსიმალური შემოწმების (c8, c6) საპოვნელად გამოიყენება 4-ბიტიანი შედარების 005.1 და 005.2 და 4-ბიტიანი ბუფერული სქემების 006.2 და 006.3 კომბინაციები. გარდა ამისა, 006.2 ინახავს ყველაზე მნიშვნელოვან ციფრებს ^2, ხოლო 006.3 ინახავს ყველაზე ნაკლებად მნიშვნელოვან ციფრებს ^2. ბუფერული სქემები 006.2 და 006.3 მზადდება ციფრულ ლოგიკურ ელემენტებზე K555AP5, ხოლო 005.1 და 005.2 შედარება დამზადებულია K555SP1 ელემენტებზე. შედარება 005.1 იღებს ყველაზე მნიშვნელოვან ბიტებს c8 და c6 შედარებისთვის, ხოლო შედარებითი 005.2 იღებს ყველაზე ნაკლებად მნიშვნელოვან ბიტებს c8 და c6. თუ სიგნალი c6 აღმოჩნდება c8-ზე მეტი, მაშინ გამოსავალზე „<" компаратора 005.2 будет сигнал логической единицы, который заблокирует инверсные входы Е1/01 буферных схем 006.2^6.3. Следовательно, на выходы 21 схем 006.2 и 006.3 не будут пропускаться старшие с8 и младшие разряды с8. А буферные схемы 006.2 и 006.3 пропустят старшие с6 и младшие разряды с6. При этом на выходе шины данных й?2 формируется сигнал, реализующий операцию нахождения максимума шах(с8, с6). Операция нахождения максимума для сигналов с4 и с2 осуществляется аналогичным образом.
მაქსიმალური შემოწმებისთვის (c7, c5, c3), ოთხი 4-ბიტიანი შედარების კომბინაციები 005.3^005.6 (K555SP1), სამი 8-ბიტიანი ბუფერული სქემები 006.4^006.6 (K555AP6) და სამი ლოგიკური სქემები, 2I-NOT ელემენტები 005.9^ გამოიყენება 005.11 (K555LA3) და ბუფერული სქემების 8-ბიტიანი გამომავალი 006.4^006.6 პარალელურია ერთ სიგნალად ^.
შედარების ოპერაციის შედეგიდან გამომდინარე, ამ მიკროსქემის გამოსავალზე წარმოიქმნება 8-ბიტიანი სიგნალი ^3, რომელიც არის მაქსიმუმი c7, c5 ან c3. თუ სიგნალი c5 მეტია c7 და c3-ზე, მაშინ გამომავალი არის 22 „<" компаратора 005.4 и выходе 23 „>„შედარატორიდან 005.6 წარმოიქმნება ლოგიკური ერთი სიგნალი, ხოლო 2I-NOT 005.10 ლოგიკური ელემენტის გამოსავალზე - ლოგიკური ნული, რომელიც გახსნის ბუფერული მიკროსქემის 006.5 „E“ შეყვანას და საშუალებას მისცემს c5 მონაცემების ჩაწერას. ის, რომელიც იქნება გამომავალი
8-ბიტიანი სიგნალი?3. ლოგიკური ელემენტების ეს კომბინაცია კონფიგურირებულია ისე, რომ თუ არის ლოგიკური ერთი სიგნალები BB5.4-ის შესადარებელი 21-ზე და BB5.6-ის გამომავალი g3, მაშინ გამომავალზე ^3 იქნება მაქსიმალური სიგნალი c7. თუ არის ლოგიკური ერთი სიგნალი BB5.4-ის შედარების 22-ზე და BB5.6-ის შედარების 24-ზე, მაშინ გამომავალზე ^3 იქნება მაქსიმალური სიგნალი c3.
s8^ შატ შატ
s8, იჯდა
< К555СП1 < < К555СП1 <
с7 /с5
c5 C7.
< К555СП1 < < К555СП1 <
£¡ ;c3
nw C5.
< К555СП1 < < К555СП1 <
21 და 23 ^ max s7
22 და 23 ^ max s5 22 და 24 ^ max s3
A8 K555AP6 V8
c4 C2~
C4 c2, C2
< К555СП1 < < К555СП1 <
S1 A8 K555AP6 V8
დასკვნა. სტატიის პირველი ნაწილი განიხილავს ადაპტური კონტროლის სისტემის სტრუქტურულ და ფუნქციურ დიაგრამას CNC აღჭურვილობის ამძრავებისთვის. ასევე განიხილება მის შემადგენლობაში შემავალი ელემენტარული ბლოკები და მათი მოქმედების პრინციპი. სტატიის მეორე ნაწილში დეტალურად იქნება განხილული გამომავალი ცვლადის შეყვანის ბლოკები, გამომავალი ცვლადის ტერმინების შეკვეცა, გამომავალი ცვლადის შეკვეცილი ტერმინების გაერთიანება და დეფუზიზაცია.
სამუშაოები განხორციელდა რუსეთის ფედერაციის პრეზიდენტის MK-277.2012.8 გრანტის და ფედერალური მიზნობრივი პროგრამის, სახელმწიფო ხელშეკრულების No14.740.11.1003 ფარგლებში.
ბიბლიოგრაფია
1. Afanasyev M. Ya., Filippov A. N. ფუზი ლოგიკის მეთოდების გამოყენება წარმოების ტექნოლოგიური მომზადების ავტომატიზირებულ სისტემებში // იზვ. უნივერსიტეტები ინსტრუმენტაცია. 2010. T. 53, No6. P. 38-42.
2. Bobyr M.V., Titov V.S., Antsiferov A.V. ალგორითმი ნაწილების მაღალსიჩქარიანი დამუშავებისთვის, რომელიც დაფუძნებულია საეჭვო ლოგიკაზე // მეკატრონიკა, ავტომატიზაცია, მენეჯმენტი. 2012. No 6. გვ 21-26.
3. Bobyr M.V., Titov V.S., Chervyakov L.M. რთული კონტროლის სისტემების ადაპტაცია შესაძლო მდგომარეობების პროგნოზირების გათვალისწინებით // ავტომატიზაცია და თანამედროვე ტექნოლოგიები. 2012. No 5. გვ 3-10.
4. Bobyr M.V., Titov V.S. ინტელექტუალური კონტროლის სისტემა ტემპერატურის დეფორმაციებისთვის ჭრის დროს // ავტომატიზაცია და თანამედროვე ტექნოლოგიები. 2011. No 5. გვ 3-7.
5. Bobyr M.V. CNC აღჭურვილობის დიაგნოსტიკა საეჭვო ლოგიკის მეთოდების გამოყენებით // სამრეწველო ავტომატური მართვის სისტემები და კონტროლერები. 2010. No 1. გვ 18-20.
6. Titov V. S., Bobyr M. V., Milostnaya N. A. ზუსტი CNC აღჭურვილობის spindle ერთეულების თერმული დეფორმაციების ავტომატური კომპენსაცია // სამრეწველო ავტომატური მართვის სისტემები და კონტროლერები. 2006. No 11. გვ 31-35.
7. Pegat A. Fuzzy მოდელირება და კონტროლი. M.: IUIT; BINOM, ცოდნის ლაბორატორია, 2012. 798 გვ.
8. Zadeh L. ენობრივი ცვლადის ცნება და მისი გამოყენება მიახლოებითი გადაწყვეტილებების მიღებისას. მ.: მირი, 1976. 165 გვ.
9. Zadeh L. ახალი მიდგომის საფუძვლები რთული სისტემებისა და გადაწყვეტილების მიღების პროცესების ანალიზისთვის // მათემატიკა დღეს. M.: Znanie, 1974. გვ. 5-49.
მაქსიმ ვლადიმროვიჩ ბობირი - დოქტორი. ტექ. მეცნიერებათა ასოცირებული პროფესორი; სამხრეთ-დასავლეთის სახელმწიფო უნივერსიტეტი,
კომპიუტერული მეცნიერების დეპარტამენტი, კურსკი; ელფოსტა: [ელფოსტა დაცულია]ვიტალი სემენოვიჩ ტიტოვი - ინჟინერიის დოქტორი. მეცნიერებათა პროფესორი; სამხრეთ-დასავლეთის სახელმწიფო უნივერსიტეტი
ტეტ., კომპიუტერული მეცნიერების დეპარტამენტი, კურსკი; დეპარტამენტის უფროსი; ელფოსტა: [ელფოსტა დაცულია]
ბუნდოვანი ლოგიკის სისტემების დიზაინი და სიმულაცია
Fuzzy Logic Toolbox™ უზრუნველყოფს MATLAB ® ფუნქციებს, აპლიკაციებს და Simulink ® ბლოკს საეჭვო ლოგიკის სისტემების ანალიზისთვის, დიზაინისა და სიმულაციისთვის. პროდუქტის სახელმძღვანელოები გაგაცნობთ ბუნდოვანი დასკვნის სისტემების შემუშავების საფეხურებს. ფუნქციები მოწოდებულია მრავალი გავრცელებული ტექნიკისთვის, მათ შორის ბუნდოვანი კლასტერირება და ადაპტური ნეირო-ფაზური სწავლება.
ხელსაწყოთა ყუთი საშუალებას გაძლევთ შექმნათ სისტემის რთული ქცევის მოდელირება მარტივი ლოგიკური წესების გამოყენებით და შემდეგ განახორციელოთ ეს წესები ბუნდოვანი დასკვნის სისტემაში. ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დამოუკიდებელი ბუნდოვანი დასკვნის ძრავა. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ბუნდოვანი გამომავალი ბლოკები Simulink-ში და მოაწყოთ ბუნდოვანი სისტემები მთელი დინამიური სისტემის ყოვლისმომცველ მოდელში.
სამუშაოს დასაწყისი
ისწავლეთ Fuzzy Logic Toolbox-ის საფუძვლები
ბუნდოვანი სისტემის გამომავალი მოდელირება
შექმენით ბუნდოვანი დასკვნის სისტემები და ბუნდოვანი ხეები
ბუნდოვანი სისტემის გამომავალი პარამეტრი
დააყენეთ წევრობის ფუნქციები და ბუნდოვანი სისტემის წესები
მონაცემთა კლასტერირება
იპოვნეთ კლასტერები შეყვან/გამომავალ მონაცემებში ბუნდოვანი c-საშუალებების ან გამოკლებითი კლასტერირების გამოყენებით
თქვენი კარგი სამუშაოს გაგზავნა ცოდნის ბაზაში მარტივია. გამოიყენეთ ქვემოთ მოცემული ფორმა
სტუდენტები, კურსდამთავრებულები, ახალგაზრდა მეცნიერები, რომლებიც იყენებენ ცოდნის ბაზას სწავლასა და მუშაობაში, ძალიან მადლობლები იქნებიან თქვენი.
გამოქვეყნდა http://www.allbest.ru/
ლაბორატორიული სამუშაო№ 2
დისციპლინის მიხედვით
ინტელექტუალური საინფორმაციო სისტემები
თავი - « FUZZY Sets და FUZZY LOGIC»
დიზაინიაNIE OF FUZZY CONTROL SYSTEMS
ᲡᲐᲛᲣᲨᲐᲝCFUZZY SYSTEMS DESIGN SHELLC.U.BICALC
1 ბუნდოვანი კონტროლი. ბუნდოვანი და ენობრივი ცვლადები
2 სისტემების ლოგიკურ-ენობრივი აღწერა. ბუნდოვანი მოდელები
3 ორთქლის ქვაბის მართვის მოდელი
4 საეჭვო სისტემა
5 Fuzzy სისტემების კონსტრუქტორი CubiCalc
6 შესავალი CubiCalc სისტემაში TRACKXY სატვირთო მანქანის მართვის მოდელის მაგალითის გამოყენებით
სავარჯიშო 1
დავალება 2
დავალება 3
1 გაურკვეველი კონტროლი. გაურკვეველიIE და ლინგვისტური ცვლადები
საეჭვო ლოგიკის პრინციპებზე აგებული საკონტროლო კონტროლერები არის ბუნდოვანი სიმრავლეების თეორიის ყველაზე მნიშვნელოვანი გამოყენება. განსხვავება მათ ფუნქციონირებასა და ჩვეულებრივ კონტროლერებს შორის არის ის, რომ საექსპერტო ცოდნა, გამოხატული ლინგვისტური ფორმით, გამოიყენება კონტროლის სისტემის აღსაწერად. ეს ცოდნა ბუნებრივად შეიძლება გამოიხატოს ენობრივი ცვლადების სახით, რომლებიც თავიანთ მნიშვნელობებად იღებენ ბუნებრივი ენის სიტყვებსა და გამოთქმებს, მათი მნიშვნელობები ბუნდოვანი ცვლადებია.
ბუნდოვანი და ენობრივი ცვლადების ცნება გამოიყენება ობიექტებისა და ფენომენების აღსაწერად ბუნდოვანი სიმრავლეების გამოყენებით.
ბუნდოვანი ცვლადი ხასიათდება სამი<, X, >, სადაც არის ცვლადის სახელი, X არის უნივერსალური ნაკრები, - ბუნდოვანი ნაკრები X-ზე, რომელიც აღწერს შეზღუდვებს ბუნდოვანი ცვლადის მნიშვნელობებზე.
ენობრივი ცვლადი კომპლექტს უწოდებენ< ,T,X,G,M>, სად არის ენობრივი ცვლადის სახელი; T არის მისი მნიშვნელობების სიმრავლე (ტერმინების ნაკრები), რომელიც წარმოადგენს ბუნდოვანი ცვლადების სახელებს, რომელთაგან თითოეულის განსაზღვრის დომენი არის X სიმრავლე. სიმრავლეს T ეწოდება ენობრივი ცვლადის ძირითადი ტერმინების სიმრავლე; G არის სინტაქსური პროცედურა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ იმოქმედოთ T ტერმინების სიმრავლის ელემენტებთან, კერძოდ, ახალი ტერმინების (მნიშვნელობების) გენერირებისთვის. M არის სემანტიკური პროცედურა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ გადააქციოთ G პროცედურის მიერ გენერირებული ენობრივი ცვლადის ყოველი ახალი მნიშვნელობა ბუნდოვან ცვლადად, ე.ი. შექმენით შესაბამისი ბუნდოვანი ნაკრები.
კომენტარი. რათა თავიდან აიცილოთ სიმბოლოების დიდი რაოდენობა
სიმბოლო გამოიყენება როგორც თავად ცვლადის სახელისთვის, ასევე მისი ყველა მნიშვნელობისთვის;
ისინი იყენებენ ერთსა და იმავე სიმბოლოს ბუნდოვანი სიმრავლისა და მისი სახელის აღსანიშნავად, მაგალითად ტერმინი “ ახალგაზრდა", რომელიც არის ენობრივი ცვლადის მნიშვნელობა = " ასაკი", ამავე დროს არის ბუნდოვანი ნაკრები M (" ახალგაზრდა»).
მაგალითი:დაე ექსპერტმა განსაზღვროს წარმოებული პროდუქტის სისქე ცნებების გამოყენებით ” თხელი სისქე», « საშუალო სისქე"და" დიდი სისქე„მინიმალური სისქე 10 მმ, მაქსიმალური კი 80 მმ. ასეთი აღწერა შეიძლება ფორმალიზებული იყოს შემდეგი ენობრივი ცვლადის გამოყენებით< , T, X, G, M >, სად არის პროდუქტის სისქე; T - (" თხელი სისქე», « საშუალო სისქე», « დიდი სისქე"); X - ; G - ახალი ტერმინების ფორმირების პროცედურა დამაკავშირებლების გამოყენებით " და», « ან"და მოდიფიკატორები, როგორიცაა" ძალიან», « არა», « ოდნავ" და ა.შ.
Მაგალითად: " მცირე ან საშუალო სისქის», « ძალიან თხელი სისქე"და ა.შ.; M - პროცედურები ბუნდოვანი ქვესიმრავლეების მითითებისთვის X = A 1 = "-ზე თხელი სისქე“, A 2 = « საშუალო სისქე", A 3 = " დიდი სისქე", ისევე როგორც ტერმინების ბუნდოვანი კომპლექტები G(T)-დან ბუნდოვანი კავშირებისა და მოდიფიკატორების თარგმნის წესების შესაბამისად" და», « ან», « არა», « ძალიან», « ოდნავდა სხვა ოპერაციები ფორმის ბუნდოვან სიმრავლეებზე: A B, AB, A 2, A 0.5 და ა.შ. ბუნდოვანი სიმრავლეების წევრობის ფუნქციები: « თხელი სისქე» = A 1, " საშუალო სისქე" = A 2 , " დიდი სისქე" = A 3 ნახ. 1.
სურათი 1 - ენობრივი ცვლადის "სისქე" მნიშვნელობების წევრობის ფუნქციები
Fuzzy set წევრობის ფუნქცია " მცირე ან საშუალო სისქის» ნაჩვენებია ნახ. 2.
სურათი 2 - ცნების წევრობის ფუნქცია „მცირე ან საშუალო სისქე“
2 ლოგიკურ-ლინგვისტური ოწერის სისტემები. FUZZY მოდელები
სისტემების აღწერის ლოგიკურ-ლინგვისტური მეთოდები ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ შესწავლილი სისტემის ქცევა აღწერილია ბუნებრივ (ან ბუნებრივთან ახლოს) ენით ლინგვისტური ცვლადების თვალსაზრისით.
სისტემის შემავალი და გამომავალი პარამეტრები განიხილება, როგორც ლინგვისტური ცვლადები, ხოლო პროცესის ხარისხობრივი აღწერა მოცემულია შემდეგი ტიპის განცხადებების ნაკრებით:
L 1: თუ< ა 1 > მაშინ< ბ 1 >,
L 2: თუ< ა 2 > მაშინ< ბ 2 >,
ლ კ: თუ< ა კ> მაშინ< ბ კ >,
სად< ა მე >, მე = 1,2,..,კ- შედგენილი ბუნდოვანი განცხადებები, რომლებიც განსაზღვრულია შეყვანის ენობრივი ცვლადების მნიშვნელობებზე და< ბ მე >, მე = 1,2,..,კ- გამომავალი ენობრივი ცვლადების მნიშვნელობებზე განსაზღვრული განცხადებები. განვიხილოთ ბუნდოვანი ლოგიკის მართვის პრობლემის გადაჭრის მაგალითი: ორთქლის ქვაბის მართვის მოდელის აგება.
3 ორთქლის ქვაბის მართვის მოდელი
მოდელის პროტოტიპი იყო ორთქლის ძრავა (ლაბორატორია) ორი შეყვანით (სითბოს მიწოდება, დროსელის გახსნა) და ორი გამომავალი (ქვაბის წნევა, ძრავის სიჩქარე).
მენეჯმენტის მიზანი:ქვაბში მოცემული წნევის შენარჩუნება (დამოკიდებულია სითბოს მიწოდებაზე) და ძრავის მოცემული სიჩქარე (დამოკიდებულია დროსელის გახსნის მიხედვით). ამის შესაბამისად, ძრავის მართვის სისტემის დიაგრამა ასე გამოიყურება:
განვიხილოთ პრობლემის ერთი ნაწილი - წნევის მართვა.
ენობრივი ცვლადების შეყვანა:
PE - წნევის გადახრა (განსხვავება მიმდინარე და დაყენებულ მნიშვნელობებს შორის);
CPE - წნევის გადახრის ცვლილების სიჩქარე.
გამომავალი ენობრივი ცვლადი:
NS - სითბოს რაოდენობის ცვლილება.
ენობრივი ცვლადის მნიშვნელობები:
NB - უარყოფითი დიდი;
NM - უარყოფითი საშუალო;
NS - უარყოფითი პატარა;
NO - ნეგატიური ნულთან ახლოს;
ZO - ნულთან ახლოს;
PO - პოზიტიური ნულთან ახლოს;
PS - დადებითი პატარა;
PM - დადებითი საშუალო;
PB - დადებითი დიდი.
შეყვანისა და გამომავალი ცვლადების ენობრივი მნიშვნელობების დამაკავშირებელი კონტროლის წესებს (15 წესი) აქვს ფორმა: თუ წნევის გადახრა = ა მედა თუ წნევის გადახრის სიჩქარე = IN მე, მაშინ მიწოდებული სითბოს რაოდენობის ცვლილება უდრის C-ს მე", სად ა მე, IN მე ,თან მე- ზემოთ ჩამოთვლილი ენობრივი მნიშვნელობები.
წესების სრული ნაკრები მოცემულია ცხრილით:
|
PE წნევის გადახრა |
CPE წნევის გადახრის ცვლილების სიჩქარე |
მიწოდებული სითბოს რაოდენობის შეცვლა NS |
||
4 FUZZY სისტემები
ბუნდოვანი კონტროლის სისტემა
ქვეშ ბუნდოვანი სისტემაგააცნობიეროს მოდელი ერთი ან მეტი შეყვანით, მითითებული ენობრივი ცვლადის სახით, ერთი ან მეტი გამოსავლით (მკაფიო ან ბუნდოვანი), რომელიც მოქმედებს ბუნდოვანი წესების საფუძველზე.
ბუნდოვან წესებს ჩვეულებრივ აქვთ წარმოების ფორმა და მათი ტიპი დამოკიდებულია მოდელის ტიპზე.
ამჟამად ყველაზე გავრცელებულია Mamdani მოდელები, ბუნდოვანი წესები, რომლებშიც შემდეგი ფორმა აქვს:
R 1: თუ არის A 11 და არის A 21 AND ... და არის A n 1, მაშინ y არის B 1 (1), სადაც არის შეყვანილი ენობრივი ცვლადები, წარის გამომავალი ენობრივი ცვლადი და ა იჯ, ბ მე- ბუნდოვანი ცვლადები, რომლებიც განსაზღვრავენ მათ მნიშვნელობებს.
მამდანის ბუნდოვან მოდელებში, როგორც შეყვანისას, ასევე გამომავალში გვაქვს ენობრივი ცვლადების მნიშვნელობებით განსაზღვრული ინფორმაცია.
წესის მაგალითი მამდანის ბუნდოვან მოდელში:
თუ ტენიანობა მაღალია და ტემპერატურა MEDIUM, მაშინ დააყენეთ სარქვლის ბრუნვის კუთხე SMALL-ზე.
ქვემოთ მოცემულია მამდანის ფუჟური სისტემების ზოგადი დიაგრამა
როდესაც კონკრეტული პარამეტრის მნიშვნელობები მიიღება ბუნდოვანი სისტემის შეყვანებზე, მოდელი ახორციელებს ბუნდოვან გამომავალს და წარმოქმნის პირდაპირ მნიშვნელობას მოდელის გამოსავალზე. ბუნდოვანი დასკვნის მაგალითი Mamdani maximin მოდელებში დეფუზიფიკაციით სიმძიმის ცენტრის მეთოდით წარმოდგენილია ნახაზ 1-ში. ბუნდოვანი დასკვნა თითოეულ წესზე რ მებუნდოვანი მოდელი აქ ხორციელდება შემდეგნაირად:
ჩვენ ვიანგარიშებთ წევრობის ხარისხს
Ჩვენ ვიპოვეთ
სურათი 1 - გამოსავლის მაგალითი Mamdani fuzzy მოდელის შესახებ
ბუნდოვანი ნაკრების პოვნა
თითოეული ბუნდოვანი წესის ბუნდოვანი დასკვნის შედეგები გაერთიანებულია.
5 მბზინავი სისტემების კონსტრუქტორი კუბური
CubiCalc სისტემა არის ინტერაქტიული გარსი საეჭვო კონტროლის სისტემების მოდელების დიზაინისთვის, რომელიც ეფუძნება ბუნდოვან წარმოების წესებს.
ენობრივი ცვლადების მკაფიო მნიშვნელობების შეყვანის სახით, მას შეუძლია მათი დამუშავება ბუნდოვანი წარმოების წესების გამოყენებით Mamdani მოდელის მიხედვით და გამომავალი ცვლადების მნიშვნელობების გენერირება სისტემის გამოსავალზე.
Fuzzy წარმოების წესებს CubiCalc სისტემაში აქვს შემდეგი ფორმა (1).
ასეთი წესის მაგალითი იქნება შემდეგი
თუ ავზში წნევა მცირეა და წყლის ტემპერატურა მაღალია, და წნევის მატება მცირეა და ტემპერატურის მატება მცირეა, მაშინ ოდნავ შეატრიალეთ წყლის ნაკადის რეგულატორი.
ამ წესში
წნევა,
ტემპერატურა,
წნევის მატება,
ტემპერატურის მატება,
წყლის ნაკადის რეგულატორის ბრუნვის კუთხე - არის ენობრივი ცვლადები, რომლებიც შესაბამისად იღებენ შემდეგ მნიშვნელობებს ბუნდოვანი ცვლადების სახით - პატარა, დიდი, პატარა, პატარა, პატარა.
6 კუბური სისტემის გაცნობა TRACKXY სატვირთო მანქანის მართვის მოდელის გამოყენებით
1. გაუშვით CubiCalc სისტემა და გაეცანით ამ სისტემის მთავარ მენიუს ფუნქციებს.
2. ჩამოტვირთეთ TRUCKXY დემო პროგრამა - სატვირთო მანქანის მართვის სისტემის მოდელი ვიწრო კარიბჭის გავლით.
3. ნაბიჯ-ნაბიჯ შესრულების რეჟიმში (გასაღები (F8)) იმუშავეთ ამ მოდელთან, რამდენჯერმე გაშვებით, სატვირთო მანქანის ტრაექტორიის შემოწმება (Track Yard window), ბუნდოვანი წესების გააქტიურება (X vs Y აქტივაციის ფანჯარა) , ბუნდოვანი გამოყვანის შედეგი საჭის კუთხის ბუნდოვანი კუთხის კომპლექტების სახით (Theta Resultant ფანჯარა) (ნახ. 2). დაამატეთ რამდენიმე სატვირთო მანქანის ტრაექტორია თქვენს ლაბორატორიულ ანგარიშს.
ფორმალურად, ამ სისტემის ოპერაციული მოდელი მითითებულია მენიუს PROJECT განყოფილებაში და მოიცავს შემდეგ ძირითად განყოფილებებს.
1. ცვლადების მენიუ - შეყვანის, გამომავალი ენობრივი და დროებითი მოდელის ცვლადების კონსტრუქტორი.
2. მენიუს ზედსართავები - მოდელის ენობრივი ცვლადების კონსტრუქტორი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ ჩამოაყალიბოთ მათი მნიშვნელობები - ბუნდოვანი ცვლადები.
3. მენიუს მნიშვნელობები - მოდელში განსაზღვრული ცვლადების მიმდინარე მნიშვნელობების შესწავლა.
4. მენიუს წესები - (1) ტიპის მოდელის ბუნდოვანი წარმოების წესების კონსტრუქტორი, რომლის მიხედვითაც მუშაობს სისტემა.
5. ინიციალიზაციის მენიუ - განყოფილება მოდელის ცვლადების მნიშვნელობების ინიციალიზაციისთვის.
6. მენიუ წინასწარი დამუშავება (წინასწარი დამუშავება) - ბუნდოვანი წესების დამუშავების ყოველი ციკლის წინ შესრულებული მოქმედებების განყოფილება.
7. შემდგომი დამუშავების მენიუ - მოქმედებების განყოფილება, რომელიც შესრულებულია ბუნდოვანი წესების დამუშავების ყოველი ციკლის შემდეგ.
8. სიმულაციური მენიუ - მოქმედებების განყოფილება, რომელიც განსაზღვრავს ბუნდოვანი მოდელის ფუნქციონირებას (მოდელის ცვლადების მნიშვნელობების შეცვლა ბუნდოვანი დასკვნის შედეგების საფუძველზე).
9. ნახაზები - მოდელის მუშაობის ამსახველი გრაფიკები.
დავუბრუნდეთ სატვირთო მანქანის მართვის მოდელს. ამ მოდელის მოქმედება ეფუძნება შემდეგ ინტუიციურ ექსპერტულ მოსაზრებებს -
სატვირთო მანქანის Y მანძილი კარიბჭემდე აღწერილია ორი კატეგორიის გამოყენებით - LARGE და SMALL.
თუ მანძილი დიდია, მაშინ ჩვენ ვმოქმედებთ მოდელის ჩვეული წესების მიხედვით (ისინი მითითებულია მოდელში), თუ ეს არის SMALL, მაშინ ვცდილობთ, სატვირთო მანქანა გადავიყვანოთ ქვედა საზღვრიდან და მივიყვანოთ იგი შუაში. საიტი.
სატვირთო მანქანის მართვის მოდელში, გარდა Y კარიბჭემდე მანძილისა, ასევე შემოტანილია შემდეგი ცვლადები -
ეს ცვლადები
ღირებულებებილინგვისტურიცვლადიფი (სატვირთო მანქანის ორიენტაცია):
VL0 - ნულოვანი კუთხიდან ბევრად მარცხნივ.
L0 - ნულოვანი კუთხის მარცხნივ
M0 - მეტ-ნაკლებად ნულოვანი კუთხე.
R0 - ნულოვანი კუთხის მარჯვნივ.
VR0 - ნულოვანი კუთხიდან ბევრად მარჯვნივ.
VL90 - ბევრი დარჩა 90 გრადუსიდან
L90 - მარცხნივ 90 გრადუსი
M90 - 90 გრადუსზე მეტი
R90 - მარჯვნივ 90 გრადუსი
VR90 - ბევრად მარჯვნივ 90 გრადუსამდე
VL180 - ბევრად მარცხნივ 180 გრადუსამდე
L180 - მარცხნივ 180 გრადუსი
M180 - მეტ-ნაკლებად 180 გრადუსი
R180 - მარჯვნივ 180 გრადუსი
VR180 - ბევრად მარჯვნივ 180 გრადუსამდე
ფი45 (სატვირთო მანქანის ორიენტაცია 45 გრადუსთან შედარებით):
VL45 - ბევრად მარჯვნივ 45 გრადუსი
L45 - მარცხნივ 45 გრადუსი
M45 - 45 გრადუსზე მეტი ან ნაკლები
R45 - მარჯვნივ 45 გრადუსი
VR45 - ბევრად მარჯვნივ 45 გრადუსი
ენობრივი ცვლადის მნიშვნელობებიფი135 (სატვირთო მანქანის ორიენტაცია 135 გრადუსთან შედარებით):
VL135 - ბევრად მარცხნივ 135 გრადუსამდე
L135 - მარცხნივ 135 გრადუსი
M135 - მეტ-ნაკლებად 135 გრადუსი
R135 - მარჯვნივ 135 გრადუსი
VR135 - ბევრად მარჯვნივ 135 გრადუსამდე
X (ჰორიზონტალური პოზიცია):
LG_LEFT - ცენტრიდან ბევრად მარცხნივ
LEFT - ცენტრის მარცხნივ
LG_LCTR - მარცხენა ცენტრში ახლოს
LCTR - ძალიან ახლოს მარცხნივ ცენტრში
ცენტრი - მეტ-ნაკლებად ცენტრში
RCTR - ძალიან ახლოს მარჯვენა ცენტრთან
LG_RCTR - ცენტრში მარჯვნივ
RIGHT - ცენტრის მარჯვნივ
LG_RIGHT - ცენტრიდან ძალიან მარჯვნივ
ენობრივი ცვლადის მნიშვნელობათეტა (გადაატრიალეთ საჭე):
NB - ბევრად საწინააღმდეგოდ
NM - საშუალო საათის ისრის საწინააღმდეგოდ
NS - ოდნავ საწინააღმდეგო ისრის მიმართულებით
ZE - ნულოვანი შემობრუნება
PS - ცოტა საათის ისრის მიმართულებით
PM - საშუალო საათის ისრის მიმართულებით
PB - ბევრად საათის ისრის მიმართულებით
3. გამოიძახეთ მენიუს პუნქტი Project -> Variables, შეისწავლეთ TRACKXY მოდელის ყველა ენობრივი ცვლადი, შეისწავლეთ მათი სემანტიკა და უპასუხეთ შემდეგ კითხვებს (შეიტანეთ მათზე პასუხები ანგარიშში):
3.1. რამდენი ცვლადი და რომელია წარმოდგენილი შემუშავებულ მოდელში?
3.2. რა ტიპის ცვლადებს უჭერს მხარს CubiCalc?
3.3. TRACKXY მოდელის რომელი ცვლადები არის შეყვანილი, რომელი გამომავალი, რომელი დროებითი?
3.4. რას ნიშნავს CubiCalc მოდელი "მოატრიალეთ საჭე საათის ისრის საწინააღმდეგოდ"? "ძალიან ახლოს იყავი მარცხენა ცენტრში"? ჩართეთ ისინი მოხსენებაში და მიეცით მათი მნიშვნელობების ბუნებრივი ენობრივი ინტერპრეტაცია.
3.5. თითოეული მათი ბუნდოვანი მოდელის ცვლადი, ინტერპრეტაცია მათი ორი თვითნებური მნიშვნელობა (მათი წევრობის ფუნქციები). შეიყვანეთ ისინი ანგარიშში და ინტერპრეტაცია გაუკეთეთ სემანტიკას.
4. შედით Project -> Rules განყოფილებაში და შეისწავლეთ წესები, რომლითაც მუშაობს TRUCKXY მოდელი. Უპასუხეთ შემდეგ კითხვებს:
4.1. რამდენ წესს მოიცავს ბუნდოვანი სისტემის მოდელი?
4.2. თარგმნეთ ამ სისტემის ნებისმიერი 10 წესი ბუნებრივ ენაზე და შეიყვანეთ მათი ბუნებრივი ენის ინტერპრეტაცია ლაბორატორიულ სამუშაო ანგარიშში.
5. შეისწავლეთ აქტივობები, რომლებიც ხორციელდება სისტემის ინიციალიზაციის ფაზაში?
6. Simulation ჩანართში შეისწავლეთ მოქმედებები, რომლებითაც ხდება სისტემის ქცევის სიმულაცია ყოველი გამეორებისას.
7. ნახაზების ჩანართში შეისწავლეთ გრაფიკები, რომლებიც ასახავს სისტემის შედეგებს. რა ტიპის გრაფიკებია შესაძლებელი შესაქმნელად?
8. გაუშვით მოდელი და ნახეთ მოდელის შედეგები.
9. შეეცადეთ შეცვალოთ მოდელის ფუნქციონირება - მაგალითად, გაზარდეთ მანქანის სიჩქარე, შეცვალეთ ლინგვისტური ცვლადების მნიშვნელობები (მაგალითად, ენობრივი ცვლადის X მნიშვნელობების ხელახლა განსაზღვრა). ამის შემდეგ გადატვირთეთ მოდელი და შეისწავლეთ რამდენად სწორად ფუნქციონირებს იგი და შევა თუ არა სატვირთო მანქანა ამ შემთხვევაში ჭიშკარში. მასწავლებელს აჩვენეთ შეცვლილი მოდელის შედეგები.
ვარჯიში1
ამოცანა:არსებობს გარკვეული ტექნიკური სისტემა, რომლის შეყვანას მიეწოდება ინფორმაცია ორი სენსორისგან - ტემპერატურის სენსორიდან (ცვლის ლიმიტები 0 - 100 C) და წნევა (ცვლის ლიმიტები 100 - 1000 მპა).
სისტემის დანიშნულებაა ორთქლის მიწოდების სარქვლის კონტროლი შემდეგი წესების მიხედვით.
სარქველი შეიძლება შემობრუნდეს მარცხნივ ან მარჯვნივ მაქსიმუმ 90 გრადუსით (მარცხნივ არის უარყოფითი კუთხე, ანუ ბრუნვის კუთხის შეცვლის საზღვრები: [-90, 90])
წესების ნაკრები.
1. თუ ტემპერატურა დაბალია და წნევა დაბალია, მაშინ სარქველი ძალიან მარცხნივ გადააქციეთ.
2. თუ ტემპერატურა დაბალია და წნევა საშუალოა, მაშინ სარქველი შორს მარცხნივ გადააქციეთ.
3. თუ ტემპერატურა დაბალია და წნევა მაღალია, მაშინ სარქველი ოდნავ მარცხნივ გადააქციეთ.
4. თუ ტემპერატურა საშუალოა და წნევა დაბალია, მაშინ სარქველი ოდნავ მარცხნივ გადააქციეთ.
5. თუ ტემპერატურა საშუალოა და წნევა საშუალოა, მაშინ სარქველი გადააქციეთ ნეიტრალურ მდგომარეობაში.
6. თუ ტემპერატურა საშუალოა და წნევა მაღალია, მაშინ სარქველი ოდნავ მარჯვნივ გადაუხვიეთ.
7. თუ ტემპერატურა მაღალია და წნევა დაბალია, მაშინ სარქველი ოდნავ მარჯვნივ გადაუხვიეთ.
8. თუ ტემპერატურა მაღალია და წნევა საშუალოა, მაშინ სარქველი ძლიერად მოაბრუნეთ მარჯვნივ.
9. თუ ტემპერატურა მაღალია და წნევა მაღალია, მაშინ სარქველს ძალიან შორს მოუხვიეთ მარჯვნივ.
ტემპერატურისა და წნევის ცვლილებების მოდელს (სიმულაცია) ყოველი ციკლის შემდეგ აქვს შემდეგი ფორმა:
ტემპერატურა = ტემპერატურა - სარქვლის ბრუნვის კუთხე / 4 + უნიფორმა () * 10-ფორმიანი() * 10 + წნევა / 100.
წნევა = წნევა - სარქვლის ბრუნვის კუთხე / 4 + უნიფორმა () * 10-ფორმიანი() * 10 + ტემპერატურა / 10.
100-დან 5 შემთხვევაში ყოველი ციკლის დასრულების შემდეგ წნევა მატულობს 25 მპა-ით.
პირველ გაშვებამდეამ ცვლადების ინიციალიზაცია შემდეგნაირად:
ტემპერატურა = 50
წნევა = 600
აღწერეთ სისტემა, რომელიც მუშაობს ამ წესების მიხედვით და აჩვენებს წესების მოქმედების დიაგრამას, დროთა განმავლობაში წნევისა და ტემპერატურის ცვლადების მნიშვნელობების ცვლილების გრაფიკებს.
შექმნილ მოდელთან მუშაობა. რას იტყვით მის მდგრადობაზე? მიაღწიეთ მოდელის სტაბილურ მუშაობას (პარამეტრების ფარგლებს გარეთ) დიდი ხნის განმავლობაში.
ვარჯიში2
CubiCalc სისტემაში შესაძლებელია წესების დაწესება არა ალტერნატიული ფორმით, არამედ ნორმალიზებული ფორმით. ამ შემთხვევაში არ არის საჭირო წესების ბლოკში SYNTAX_ALTERNATE ამომრჩევის მითითება.
ნორმალიზებული ფორმით ბუნდოვანი წესების ფორმირებისას, მათი ჩაწერის ფორმა უფრო გაფართოებულია, ვიდრე ალტერნატიულში. ნორმალიზებული ფორმით, ბუნდოვანი სისტემის მოდელის ფუნქციონირების წესები დაწერილია შემდეგნაირად: (წესის წონა) თუ მდგომარეობა მაშინ დასკვნა
პირობა შეიცავს ფორმის პირობების ჩამონათვალს ენობრივი ცვლადი არის მნიშვნელობა, გაერთიანებულია დამაკავშირებლებით AND (AND), OR (OR), NOT (NOT). ნიშანი & შეიძლება გამოყენებულ იქნას AND-ის ნაცვლად, ნიშანი შეიძლება გამოყენებულ იქნას OR-ის ნაცვლად, ხოლო ნიშანი NOT-ის ნაცვლად.
წესის წონა განსაზღვრავს მისი უნივერსალურობის (სანდოობის) ხარისხს.
მოდიფიკატორები VERY და SOMEHAT შეიძლება გამოყენებულ იქნას ცვლადების მნიშვნელობებზე პირობებში.
მაგალითიწესები- (0.7) თუ X არის დიდი და (Y არის პატარა, ან U არის უარყოფითი) მაშინ Z არის დიდი, რომლის ბუნებრივი ენობრივი ინტერპრეტაცია ასეთია: „დარწმუნებით 0.7, თუ X დიდია და (Y არის პატარა ან U უარყოფითი ), მაშინ Z არის დიდი." სადაც X, Y, U არის ენობრივი ცვლადები და დიდი, პატარა, უარყოფითი არის მათი მნიშვნელობები.
ვარჯიში 3
დავალება: ტექნიკური სისტემის შეყვანა არის ინფორმაცია სამი სენსორიდან - სინათლის სიკაშკაშე (1-1000 ლუქსი), წყლის ტემპერატურა (0-60), წნევა (100-1000 მპა). სისტემის დანიშნულებაა სარქვლის ბრუნვის კუთხის კონტროლი [-90; 90] შემდეგი წესების მიხედვით.
წესების ნაკრები
1. (წონა 1) თუ განათება დაბალია და ტემპერატურა დაბალია და წნევა დაბალია, მაშინ სარქველი ძლიერად მოაბრუნეთ მარცხნივ.
2. (წონა 0.8) თუ განათება დაბალია და ტემპერატურა დაბალია და წნევა საშუალოა, მაშინ სარქველი ძლიერად გადაატრიალეთ მარცხნივ.
3. (წონა 0.6) თუ განათება დაბალია და ტემპერატურა დაბალია და წნევა მაღალია, მაშინ სარქველი საკმაოდ მარცხნივ გადაატრიალეთ.
4. (წონა 1) თუ განათება დაბალია და ტემპერატურა საშუალოა და წნევა დაბალია, მაშინ სარქველი ძლიერად გადაატრიალეთ მარცხნივ.
5. (წონა 0.3) თუ განათება დაბალია და ტემპერატურა საშუალო და წნევა საშუალოა, მაშინ სარქველი გადააქციეთ ნეიტრალურ მდგომარეობაში.
6. (წონა 0.9) თუ განათება დაბალია და ტემპერატურა საშუალოა და წნევა მაღალია, მაშინ სარქველი საკმაოდ მარჯვნივ მოაბრუნეთ.
7. (წონა 0,8) თუ განათება დაბალია და ტემპერატურა მაღალია და წნევა დაბალია, მაშინ სარქველი საკმაოდ მარჯვნივ მოაბრუნეთ.
8. (წონა 1) თუ განათება დაბალია და ტემპერატურა მაღალია და წნევა საშუალოა, მაშინ სარქველი ძლიერად მოაბრუნეთ მარჯვნივ.
9. (წონა 1) თუ განათება დაბალია და ტემპერატურა ცოტა (ზოგჯერ) მაღალია და წნევა ცოტა (ზოგჯერ) მაღალი, მაშინ სარქველი ძლიერად მოაბრუნეთ მარჯვნივ.
10. (წონა 1) თუ განათება მაღალია და (ტემპერატურა არის ძალიან (ძალიან) დაბალი ან წნევა ძალიან (ძალიან) დაბალი) მაშინ სარქველი ძალიან მარცხნივ გადააქციეთ.
11. (წონა 0.6) თუ განათება მაღალია და ტემპერატურა საშუალო და წნევა საშუალოა, მაშინ სარქველი გადააქციეთ ნეიტრალურ მდგომარეობაში.
12. (წონა 0.8) თუ ტემპერატურა მაღალია და წნევა მაღალია, მაშინ სარქველი საკმაოდ მარჯვნივ მოაბრუნეთ.
ამრიგად, ტექნიკურ სისტემას აქვს 3 შეყვანის ენობრივი ცვლადი:
1. სიკაშკაშეღირებულებებით:
Დიდი.
2. ტემპერატურამნიშვნელობებით
საშუალო;
Დიდი.
3. წნევამნიშვნელობებით
საშუალო;
მაღალი
და ერთი გამომავალი ენობრივი ცვლადი - სარქვლის ბრუნვის კუთხე მნიშვნელობების ძირითადი ტერმინით:
შორს მარცხნივ;
საკმარისია მარცხნივ;
ნეიტრალური პოზიცია;
საკმარისია მარჯვნივ;
შორს მარჯვნივ.
ენობრივი ცვლადების დარჩენილი მნიშვნელობები იქმნება საბაზისო ტერმინების ნაკრების ელემენტებიდან, მოდიფიკატორების გამოყენებით ძალიან, გარკვეულწილად, არა.
სიკაშკაშის, ტემპერატურისა და წნევის ცვლილების მოდელი(სიმულაცია) თითოეული მარყუჟის შესრულების შემდეგ აქვს შემდეგი ფორმა:
ტემპერატურა = ტემპერატურა - სარქვლის კუთხე / 4 + ერთგვაროვანი () * 10-ერთგვაროვანი () * 10 + წნევა / 200 + სიკაშკაშე / 200.
წნევა = წნევა - სარქვლის ბრუნვის კუთხე / 4 + ერთგვაროვანი () * 10-ერთგვაროვანი () * 10 + ტემპერატურა / 10.
100-დან 5 შემთხვევაში, ყოველი ციკლის შემდეგ ტემპერატურა 5 გრადუსით იმატებს.
100-დან 5 შემთხვევაში ყოველი ციკლის დასრულების შემდეგ წნევა მატულობს 5 მპა-ით.
სიკაშკაშე = სიკაშკაშე + ერთიანი() -ერთგვაროვანი(); თუ სიკაშკაშე > 999, მაშინ სიკაშკაშე = 999; თუ სიკაშკაშე< 1 ТО Яркость = 1;
სადაც uniform() არის შემთხვევითი რიცხვი 0-დან 1-მდე.
პირველ გაშვებამდეამ ცვლადების ინიციალიზაცია შემდეგნაირად: ტემპერატურა = 50, წნევა = 600, სიკაშკაშე = 500. შექმენით მოდელი CubiCalc სისტემაში, რომელიც მოქმედებს ზემოთ აღწერილი კანონების მიხედვით და აჩვენებს წესების მოქმედების დიაგრამას, ცვლილებების გრაფიკებს. წნევის და ტემპერატურის ცვლადების მნიშვნელობები დროთა განმავლობაში. გამოიკვლიეთ მოდელის მოქმედება და გამოიტანეთ დასკვნები მისი მუშაობის სტაბილურობის შესახებ. დარწმუნდით, რომ მოდელი მდგრად ფუნქციონირებს დიდი ხნის განმავლობაში.
გამოქვეყნებულია Allbest.ru-ზე
მსგავსი დოკუმენტები
ბუნდოვანი დასკვნის სისტემების ძირითადი ეტაპები. მათში გამოყენებული ბუნდოვანი წარმოების წესები. ბუნდოვანი ენობრივი გამონათქვამები. ცუკამოტოს, ლარსენის, სუგენოს ალგორითმების განმარტება. მამდანის ბუნდოვანი დასკვნის განხორციელება ქუჩის შუქნიშნის მაგალითის გამოყენებით.
კურსის სამუშაო, დამატებულია 07/14/2012
საეჭვო მართვის სისტემების (FCS) ავტომატური დიზაინის მეთოდების კვლევა. ლინგვისტური ცვლადების სემანტიკის ავტომატურად დაყენების მეთოდები. ხელოვნური ნერვული ქსელები, გენეტიკური ალგორითმები. კოევოლუციური ალგორითმი NSO-ს ფორმირებისთვის.
ნაშრომი, დამატებულია 06/02/2011
სახელმწიფო და მუნიციპალური გადასახადების შესახებ საინფორმაციო სისტემის ოპერატორების ცოდნის ბუნდოვანი მოდელების დიქოტომიური შეფასების მეთოდების შემუშავება. ოპერატორების ბუნდოვანი ცოდნის მოდელების მართვის საფუძვლები და პრინციპები, მათი იდენტიფიკაციის მეთოდები და ეტაპები.
დისერტაცია, დამატებულია 30/01/2014
ცნებები მეტროლოგიის დარგში. ცოდნის წარმოდგენა ინტელექტუალურ სისტემებში. ინტელექტუალურ სისტემებში ბუნდოვანი ცოდნის აღწერის მეთოდები. ინტელექტუალური სისტემების კლასიფიკაცია, მათი სტრუქტურული ორგანიზაცია. ბუნდოვანი ავტომატური მართვის სისტემები.
კურსის სამუშაო, დამატებულია 16/02/2015
ადგილობრივი კონტროლის სისტემების ზოგადი ცნებები და კლასიფიკაცია. LSU საკონტროლო ობიექტის მათემატიკური მოდელები. საკონტროლო ობიექტების არაწრფივი განტოლებების წრფივიზაციის მეთოდები. LSU სინთეზის პროცედურა. გარდამავალი პულსირებული გარდამავალი ფუნქციების გამოყენებით.
ლექციების კურსი, დამატებულია 03/09/2012
შენობების ამომცნობი სისტემების ძირითადი მიზნები და ამოცანები. შაბლონის ამომცნობი სისტემის მათემატიკური მოდელის აგება საკონტროლო სისტემების ავტომატიზირებულ სატელეკომუნიკაციო კომპლექსებში სამხედრო ტექნიკის ობიექტების იდენტიფიცირების ალგორითმის მაგალითის გამოყენებით.
ნაშრომი, დამატებულია 30/11/2012
ავტომატური მართვის სისტემების დაპროექტების მეთოდები: ექსპერიმენტული და ანალიტიკური. დახურული მარყუჟის მართვის სისტემის სიმულაცია. სისტემები დინამიკაში: თვალთვალის, სტაბილიზაციის, ფილტრაციის ალგორითმი. სისტემების მათემატიკური მოდელები, ზემოქმედება, რეაქციები.
ტესტი, დამატებულია 08/05/2010
ავტომატური მართვის თეორია, როგორც მეცნიერება, მისი შესწავლის საგანი და მეთოდოლოგია. ავტომატური მართვის სისტემების კლასიფიკაცია სხვადასხვა კრიტერიუმების მიხედვით, მათი მათემატიკური მოდელები. ავტომატური მართვის სისტემების დიფერენციალური განტოლებები, მათი ამონახსნები.
ტესტი, დამატებულია 08/06/2009
კონტროლის სისტემების ფარგლები. ორიგინალური ავტომატური მართვის სისტემების (ACS) მათემატიკური მოდელის შემუშავება. მაკორექტირებელი მოწყობილობების სინთეზი. ორიგინალური და მორგებული ACS-ის ხარისხის ანალიზი. მაკორექტირებელი მოწყობილობების პარამეტრების გაანგარიშება.
კურსის სამუშაო, დამატებულია 25/02/2014
საკონტროლო ობიექტის მოდელის აგება. „შემავალი-მდგომარეობა-გამომავალი“ მოდელის მიღება. რეგულატორის პარამეტრების განსაზღვრის მეთოდოლოგია. სისტემური სიმულაციისა და სტატისტიკური ანალიზის სქემა დროის დომენში. შემთხვევითი ცვლადების და პროცესების ანალიზი.
.jpg "რიცხვებიდან ნოტებამდე: საუკეთესო პორტატული DAC დიდი პატარაში")