В предыдущей статье мы обсуждали модель нечеткого контроллера для управления автоматической котельной. Были расписаны нечеткие множества для контролирующих величин. В этой статье мы продолжим эту тему.
Значения функций принадлежности потребуются нам уже при вычислении самих управляющих воздействий. Таким же образом расписываем остальные множества.
Опыты других исследователей в данной области показали, что для качественного управления недостаточно только лишь рассогласования. Поэтому, в качестве дополнительно входного параметра внесем скорость изменения каждого из расписанных выше параметров (на примере газовой котельной).
Dх1 – производная ошибки управления по давлению газа перед горелкой;
Dх2 – производная ошибки управления по температуре перегретого пара (или давления воды);
Dх3 – производная ошибки управления по температуре отходящих газов;
Соответственно, эти параметры будут принимать следующие значения:
ZE – ноль: измеряемый параметр не меняется;
N – отрицательное значение производной: измеряемый параметр меняется замедляясь;
P – положительное значение производной: параметр меняется ускоряясь;
После того, как мы получили множества, формируем правила и заносим их в базу правил.
ЕСЛИ х1=N и Dх1=P и х2=N и Dх2=P и х3=N и Dх3=N, то у=PB;
ЕСЛИ х1=ZE и Dх1=ZE и х2=ZE и Dх2=ZE и х3=ZE и Dх3=ZE, то у =ZE;
ЕСЛИ х1= N и Dх1= P и х2= P и Dх2=N и х3= P и Dх3=N, то у =NS;
и так далее для всех комбинаций возможных значений параметров
…………………………………………………………………………………….
(Стоит заметить, что автоматическая котельная является сложным в управлении объектом и количество параметров и принимаемых ими диапазонов значений будут варьироваться от сложности и желаемой точности технологического процесса. Например, при трех контролируемых параметрах и трех присвоенных им нечетких множеств количество нечетких правил достигает 27).
По этим правилам и будет проводиться нечеткий вывод в самом контроллере.
Контроллер в своей структуре должен содержать фаззификатор – особую структуру, преобразующую числовое значение ошибки x(t) в лингвистическое значение со степенью принадлежности. Используя эти значения, через нечеткий логический вывод контроллер реализует правила, полученные из базы правил. Также, в контроллере будет встроен дефаззификатор, который из лингвистических значений, уже полученных в результате нечеткого логического вывода, будет генерировать «четкое» числовое значение, используемое далее в качестве управляющего входа для оборудования автоматической котельной.