Контроллер, построенный на принципах нечеткой логики

ЛютфиА.Заде, профессор, преподававший компьютерные науки в Университете Калифорнии, Беркли, предложил теорию нечеткой логики в 1973 году. С тех пор, понятие нечеткой логики доминирует во многих исследовательских областях, не ограничиваясь только компьютерными науками. Контроль с использованием нечеткой логики допускает существование неточности во время обработки значения параметра [56]. Это достигнуто путем использования лингвистических переменных, которые ассоциируются с различными уровнями лингвистических значений, чтобы можно было установить соответствие между определенным числовым значением и неопределенностью, так называемой нечеткостью. Схематическая диаграмма типичного контроллера, построенного на принципах нечеткой логики, приведена на рисунке 7.22. Контроллер, построенный на принципах нечеткой логики, имеет три главные части: элемент первичной обработки входных данных параметров для реализации методов нечеткой логики, механизм логического вывода, программа восстановления четкости. Элемент первичной обработки входных данных параметров для реализации методов нечеткой логики, определяет нечеткость каждого входного параметра посредством функции принадлежности, которая соотносит входной параметр из предметной области (области входных значений) со значением нечеткости 0 или 1. Затем механизм логического вывода, основанный на входных нечетких значениях, запускает алгоритм получения вывода «Если – То» и получает выходные нечеткие значения. Программа восстановления четкости соотносит выходные нечеткие значения с областью выходных данных, для того чтобы сгенерировать выходные параметры.

В этой секции представлен построенный на принципах нечеткой логики контроллер с тремя входными параметрами: среднее напряжение в межэлектродном зазоре V_g, отклонение от коэффициента искрового разряда, и изменение в отклонении от коэффициента искрового разряда . и используются для оценивания текущего статуса и тенденции появления аномальных разрядов. Метод получения вывода Мамдани[56], который является широко применимой методологией нечеткой логики, используется в качестве ядра контроллера, построенного на принципах нечеткой логики.

Контроллер, построенный на принципах нечеткой логики, генерирует выходные параметры для команд перемещения сервопривода, которые создаются механизмом логического вывода на основе информации с обратной связью. Сервопривод получает команды и в соответствии с ними подает электрод.

Три лингвистических значения, как показано на рисунке 7.23, ассоциируются с и : Положительный (PO), Нулевой (ZE) и Отрицательный (NE).Движениесервоприводаможноохарактеризоватьскоростьюсервопривода v иперемещениемсервопривода d. Существует пять лингвистических значений, которые ассоциируются со скоростью v: Вперед Быстро (FF), Вперед (FO), Остановка (DW), Назад (BA) и НазадБыстро (BF). Лингвистическое значение Остановка используется, чтобы описать переход между движением Вперед и Назад. Параметр d также имеет пять лингвистических значений: Очень Большое (VL), Большое (LA), Среднее (ME), Маленькое (SM) и Очень Маленькое (VS). Как показано на рисунке 7.23 для входных и выходных параметров были выбраны трехчастные функции принадлежности.

Рисунок 7.22

Схематическая диаграмма типичного контроллера, построенного на принципах нечеткой логики.

 

Рисунок 7.23

Функция принадлежности для параметров нечеткой логики: (a) и (б) v и (в) d. (ИзКао, C.C. и Shih, A.J., ASME J. Manuf. Sci.Eng., 130, 064502-1, 2008. C разрешения)

 

 

Примеры управления с использованием нечеткой логики при электроэрозионном сверлении