Материал: 4865

функцией принадлежности:

4. Приведение к четкости (для нахождения z0) проводится, например, центроидным методом:

для дискретного варианта :

Настройка нечеткого регулятора

После запуска окна редактора нечеткого регулятора, необходимо произвести его настройку. При необходимости введения дополнительных входов или выходов регулятора следует в меню Edit->Add Variable- >Input Output, (рис. 2).

Рисунок 2. Добавление/удаление дополнительных входов или выходов

Для добавления необходимого количества функций принадлежности необходимо в окне редактора функций принадлежностей Edit->Add MFs/Remove SelectedMF (рис. 3)

Рисунок 3. Добавление/удаление дополнительных функций принадлежностей

Далее настроим входные функции принадлежности, для простоты возьмем три функции принадлежности (рис. 4). Обозначим их как отрицательный, нулевой и положительный сигнал соответственно.

Область определения функций принадлежности задается в окне Range. В окне Type можно выбрать необходимый вид функции принадлежности. Также необходимо задать область действия каждой функции принадлежности, для этого в окне Params вводятся необходимые значения (рис. 4).

Рисунок 4. Окно редактора входных функций принадлежностей нечеткого регулятора

После настройки входа нечеткого регулятора производим настройку выхода нечеткого регулятора или выходных функций принадлежности. Настройка ведется аналогичным способом, задается количество и вид функций принадлежностей и вводятся требуемые параметры для каждой из функций (рис. 5).

Рисунок 5. Окно редактора выходных функций принадлежностей нечеткого регулятора

Заключительным этапом настройки нечеткого регулятора является составление нечеткой базы правил. Для этого в окне редактора: Edit- >Rules в открывшемся окне составляются правила для корректной работы регулятора, для этого для каждой входной функции принадлежности ставится в соответствие выходная функция принадлежности. Используемый в различного рода экспертных и управляющих системах механизм нечетких выводов в своей основе имеет базу знаний, формируемую специалистами предметной области в виде совокупности нечетких предикатных правил вида:

П1: если х есть A1, тогда у есть B1 П2: если х есть А2, тогда у есть В2,

...........................................................

Пп: если х есть Ап, тогда у есть Вп,

где х – входная переменная (имя для известных значений данных), у – переменная вывода (имя для значения данных, которое будет вычислено); А и В – функции принадлежности, определенные соответственно на x и у.

Пример подобного правила: Если х - низко, то у - высоко.

В нашем случае база правил будет выглядеть (рис. 6).

Рисунок 6. База знаний нечеткого регулятора с алгоритмом нечеткого логического вывода по Мамдани

Задание к лабораторной работе

1. Для заданной структурной схемы (рис. 7), согласно варианту задания (табл. 1), смоделировать в программной среде MatLab переходные процессы.

Рисунок 7. Структурная схема системы подчиненного регулирования тиристорный преобразователь - двигатель

Wpc(p) - регулятор скорости Wpт(p) - регулятор тока

Тяц - постоянная времени якорной цепи Тм - электромеханическая постоянная времени Сm - конструктивный коэффициент

kдт - датчик тока

kдс - датчик скорости Uзс=10 В - задающий сигнал

kтп=22 В - коэффициент передачи тиристорного преобразователя Ттп=0.007 с - постоянная времени тиристорного преобразователя

2. Исключить из системы рассчитанный регулятор тока или скорости по варианту задания (табл. 1), путем замены его на нечеткий регулятор. Алгоритм работы регулятора (Мамдани), с пятью нечеткими термами на входе.

3.Произвести предварительную настройку нечеткого регулятора, получить не худшие, по сравнению с исходной настроенной классически системой, показатели качества переходных процессов.

4.Привести содержание нечеткой базы правил и распределение функций принадлежности нечеткого регулятора.

5.Представить графики переходных процессов системы с нечетким регулятором по току и скорости.

6.Сделать выводы по полученным результатам.

33