ідносно середнього положення, відповідного комфортній температурі води на виході змішувача:
· ЯКЩО «вода гаряча» ТО «повернути вентиль на великий кут вправо»;
· ЯКЩО «вода не дуже гаряча» ТО «повернути вентиль на невеликий кут вправо»;
· ЯКЩО «вода тепла» ТО «не змінювати положення вентиля»;
· ЯКЩО «вода прохолодна» ТО «повернути вентиль на невеликий кут вліво»;
· ЯКЩО «вода холодна» ТО «повернути вентиль на великий кут вліво».
Формалізація опису температури води на виході із змішувача і кута повороту вентиля крана гарячої води проведена за допомогою лінгвістичних змінних, в кортежі яких міститься по п'ять нечітких змінних, функції приналежності яких представлені на рис.3.3.
Рис .3.3. Функції приладдя кортежів лінгвістичних змінних, що визначають нечітке уявлення вхідних і вихідних величин, що використовуються при реалізації алгоритму нечіткого висновку Мамдані
Рис .3.4. Динаміка об'єкта управління при розімкнутому управлінні (1) і при управлінні станом за допомогою нечіткого контролера Мамдані (2)
Якщо призвести імітаційне моделювання об'єкта управління при нормально розподіленої t хол з математичним очікуванням 20 o С і дисперсією 4 o С 2, нормально розподіленим G хол з математичним очікуванням 0,05 м 3/сек і дисперсією 0, 0005 (м 3/сек) 2, нормально розподіленої t гір з математичним очікуванням 70 o С і дисперсією 5 o С 2, k вент 0,001 М 3/(сек? град), W дат (s)=1 0,1s + 1 , то можна отримати реалізацію динаміки процесу стабілізації комфортної температури води на виході із змішувача при нечіткому управлінні в САУ з використанням нечіткого виводу на розглянутої базі правил згідно алгоритму Мамдані (рис.3.4).
Нечіткий контролер реалізує управління по відхиленню, якщо продукції бази правил будуються з використанням лінгвістичних змінних, що характеризують відхилення реального і бажаного станів об'єкта. У цьому випадку мета управління у вигляді бажаного стану об'єкта управління явно вводиться в систему управління за допомогою пристрою, що задає. Архітектура САУ з нечітким контролером, що реалізує управління по відхиленню, виглядає наступним чином (рис.3.5).
Рис. 3.5. САУ з нечітким контролером і управлінням по відхиленню
Вхідні змінні, що характеризують відмінності між реальним і бажаним станом об'єкта управління, піддаються фазифікації і використовуються в системі нечіткого виводу. Система нечіткого виводу містить базу нечітких продукційних правил узагальненого виду ЯКЩО «відхилення від бажаного стану об'єкта» ТО «вплив на об'єкт», в якій в нечіткій формі представлені знання експертів з управління даними технологічним процесом при русі до бажаного стану об'єкта на основі знань про величини, характеризують відхилення об'єкта від бажаного стану.
Рис. 3.6. Приклад побудови інтелектуальної САУ з нечітким контролером, які реалізують управління по відхиленню
Приклад. Розглянемо нечітке управління динамічним об'єктом (рис.3.6) за допомогою нечіткого контролера, який синтезує вплив на об'єкт управління за допомогою системи нечіткого виводу з базою прод?? кціонних правил, представлених у таблиці 3.1. Управління здійснюється за двома змінним: відхиленню e і швидкості зміни відхилення de dt бажаної вихідної змінної y зад об'єкта управління від її дійсного значення y.
Таблиця 3.1
Формалізація опису відхилення і швидкості зміни відхилення виходу об'єкта управління від необхідного значення, а також керуючого впливу, проведена за допомогою лінгвістичних змінних, в кортежі яких міститься по дев'ять нечітких змінних, які відповідають поняттям негативного малого NS, негативного середнього NM, негативного великого NB, негативного близького до нуля ZN, приблизно нульового Z, позитивного близького до нуля ZP, позитивного малого PS, позитивного середнього PM, позитивного великого PB значень відповідних фізичних величин, функції приналежності яких представлені на рис.3.7 (a, б ).
Якщо узагальнений об'єкт управління представити у вигляді послідовного з'єднання двох аперіодичних ланок K (T 1 s + 1) (T 2 s + 1) з коефіцієнтом посилення K і постійними часу T 1, T 2, які є безперервними випадковими величинами, розподіленими нормально з математичним очікуванням mk=1, m 1=1, m 2=1 і дисперсією D k=0,05, D 1=1, D 2=4 відповідно, то можна отримати перехідний процес в САУ при нечіткому управлінні з використанням нечіткого виводу на розглянутої базі правил згідно з алгоритмом Мамдані (рис.3.8).
Рис.3.7 (а). Функції приладдя кортежів лінгвістичних змінних, що визначають нечітке уявлення вхідних...
