Материал: 4865

Рисунок 3. Добавление/удаление дополнительных входов или выходов

Для добавления необходимого количества функций принадлежности необходимо в окне редактора функций принадлежностей Edit->Add MFs/Remove SelectedMF (рис. 4)

Рисунок 4. Добавление/удаление дополнительных функций принадлежности

Рисунок 5. Окно редактора входных функций принадлежностей нечеткого регулятора

После настройки входа нечеткого регулятора производим настройку выхода нечеткого регулятора или выходных функций принадлежности. В нашем случае мы рассматриваем алгоритм нечеткого логического вывода Сугено нулевого порядка. В качестве выходных функций принадлежности выступают константы (некоторые четкие числа) (рис. 6).

Далее настроим входные функции принадлежности, для простоты возьмем три функции принадлежности (рис. 5). 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. 5).

Рисунок 6 - 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. 7).

Рисунок 7 - База знаний нечеткого регулятора с алгоритмом нечеткого логического вывода по Сугено

Задание к лабораторной работе

1. Для заданной структурной схемы (рис. 8), согласно варианту задания (табл. 1), смоделировать в программной среде MatLab переходные процессы.

Рисунок 8. 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.

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

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

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

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

11.Сделать выводы по полученным результатам.