Sellel digitaalse juhtimise ajastul juhitakse peaaegu kõiki seadmeid kasutades digitaalne juhtimine tasemel, kasutades 1 ja 0. Kuid mõelge vaid, kas pole päris ebapraktiline mõelda, kui igapäevaste protsesside iga väljund kokku puutub, sõltub ainult sisendi kahest olekust. Ei, kindlasti. Kujutage lihtsalt ette, kuidas teie ema valmistab mõnda maitsvat toitu ja te ei saa ennast takistada teda kiitmast. Niisiis, kuidas toit nii maitsvaks muutub? Muidugi sobivas koguses ja proportsioonides koostisosade lisamisega. Kuidas ta siis sellega hakkama saab? Täiuslike arvuliste teadmistega suuruste kohta? Mitte alati. Ta teeb seda teadaoleva ideega, mis tuleb koos kogemustega. Siit tuleb idee juhtimisloogikast, mis kasutab sisendi oleku astmeid, mitte sisendeid, loogikat, mis ei vaja mõningaid täiuslikke sisendeid, vaid töötab pigem sisendite tüüpilise hinnanguga. See on hägune loogika.

Mis on udune loogika?

Hägus loogika on põhiline juhtimissüsteem, mis tugineb sisendi oleku astmetele ja väljund sõltub sisendi olekust ja selle oleku muutumiskiirusest. Teisisõnu, hägune loogikasüsteem töötab konkreetse väljundi määramise põhimõttel, sõltuvalt sisendi oleku tõenäosusest.

Kuidas tekkis udune loogika?

Fuzzy Logic töötati 1965. aastal välja Lotfi Zadehi poolt Berkley California ülikoolis, et teha arvutiprotsesse pigem looduslikel kui kahendväärtustel. Algselt kasutati seda andmete töötlemise viisina ja hiljem hakati seda kasutama kontrollistrateegiana.

Kuidas Fuzzy Logic töötab?

Fuzzy loogika töötab eelduse põhjal väljundi otsustamise kontseptsiooni kallal. See töötab komplektide põhjal. Iga komplekt esindab mõningaid keelelisi muutujaid, mis määratlevad väljundi võimaliku oleku. Iga võimalik sisendi olek ja oleku muutusastmed on osa komplektist, sõltuvalt sellest, millist väljundit ennustatakse. See töötab If-else-the põhimõttel, st kui A ja B, siis Z.

Oletame, et tahame juhtida süsteemi, kus väljund võib olla suvalises kogumis X, üldise väärtusega x, nii et x kuulub X-le. Mõelgem konkreetsele komplektile A, mis on X alamhulk, nii et kõik A liikmed kuuluvad intervall 0 ja 1. Hulk A on tuntud kui hägune hulk ja f väärtus_TO(x) x tähistab x-i kuulumise astet selles kogumis. Väljund otsustatakse komplekti x kuuluvuse astme põhjal. See liikmelisuse määramine sõltub väljundite eeldusest sõltuvalt sisenditest ja sisendite muutumiskiirusest.

Neid hägusaid komplekte esitatakse liikmefunktsioonide abil graafiliselt ja väljund otsustatakse funktsiooni igas osas kuulumise astme põhjal. Komplektide liikmelisuse otsustab IF-Else loogika.

Üldiselt on hulga muutujad sisendite olek ja sisendi muutuste astmed ning väljundi kuuluvus sõltub sisendi oleku JA toimimise loogikast ja sisendi muutumiskiirusest. Mitme sisendiga süsteemi puhul võivad muutujad olla ka erinevad sisendid ja väljund võib olla muutujate vahelise AND-i võimalik tulemus.

Fuzzy juhtimissüsteem

Hägus juhtimissüsteem koosneb järgmistest komponentidest:

Fuzzy loogika juhtimissüsteem

Fuzzifier mis muudab mõõdetud või sisulised muutujad numbrilises vormis keeleliseks muutujaks.

Kontroller teostab häguse loogikaoperatsiooni väljundite omistamiseks keelelise teabe põhjal. See teostab kontrollloogika saavutamiseks ligikaudseid arutlusi, mis põhinevad inimese tõlgendusviisil. Kontroller koosneb teadmistebaasist ja järeldusmootorist. Teadmistebaas koosneb liikmefunktsioonidest ja hägusatest reeglitest, mis saadakse süsteemi toimimisest vastavalt keskkonnale.

Defuzzifier teisendab selle hägusa väljundi süsteemi juhtimiseks vajalikuks väljundiks.

Lihtne juhtimissüsteem, mis kasutab fuzzy-loogikat ventilaatori kiiruse reguleerimiseks sõltuvalt sisendi temperatuurist.

Oletame, et soovite ventilaatori kiirust reguleerida sõltuvalt ruumi temperatuurist. Tavalise võhiku jaoks, kui ruumi temperatuur on selline, et ta tunneb end liiga kuumana, suurendatakse ventilaatori kiirust täisväärtuseni. Kui ta tunneb end veidi kuumana, siis suurendatakse ventilaatori kiirust mõõdukalt. Kui tal on liiga külm tunne, väheneb ventilaatori kiirus drastiliselt.

Niisiis, kuidas panna oma arvuti seda tegema?

Nii saame selle saavutada:

Ventilaatori kiiruse reguleerimine temperatuuri sisendi põhjal

Temperatuuriandur mõõdab ruumide temperatuuri väärtusi. Saadud väärtused võetakse ja antakse seejärel fuzzifierile.
Fuzzifier määrab iga mõõdetud väärtuse ja mõõdetud väärtuse muutumiskiiruse jaoks keelelised muutujad.

Näiteks kui mõõdetud väärtus on 40⁰C ja rohkem, siis on ruum liiga kuum

Kui mõõdetud väärtus jääb vahemikku 30–40 ° C, on ruum üsna kuum

Kui mõõdetud väärtus on 22 kuni 28⁰C, on ruum mõõdukas

Kui mõõdetud väärtus on 10 kuni 20⁰C, on ruum külm

Kui mõõdetud väärtus on alla 10, on ruum liiga külm.

Järgmine samm hõlmab teadmusbaasi toimimist, mis sisaldab nii nende liikmete funktsioonide kui ka reeglite baasi teavet.

Näiteks kui tuba on liiga kuum JA ruum soojeneb kiiresti, seadke ventilaatori kiiruseks kõrge

Kui tuba on liiga kuum JA ruum soojeneb aeglaselt, seadke ventilaatori kiirus väiksemaks kui kõrge.

Järgmine samm hõlmab selle keelelise väljundmuutuja teisendamist ventilaatori käitamiseks kasutatavateks numbrilisteks või loogilisteks muutujateks mootorijuht .