फजी लॉजिक सिस्टीमची रचना आणि अनुकरण करा
फजी लॉजिक टूलबॉक्स™ फजी लॉजिक सिस्टीमचे विश्लेषण, डिझाइन आणि सिम्युलेट करण्यासाठी MATLAB ® फंक्शन्स, अॅप्लिकेशन्स आणि Simulink® ब्लॉक प्रदान करते. उत्पादन अस्पष्ट अनुमान प्रणाली विकसित करण्याच्या चरणांद्वारे तुम्हाला मार्गदर्शन करते. फजी क्लस्टरिंग आणि अडॅप्टिव्ह न्यूरो-फजी लर्निंगसह अनेक सामान्य तंत्रांसाठी कार्ये प्रदान केली जातात.
टूलबॉक्स तुम्हाला सोप्या तार्किक नियमांचा वापर करून जटिल मॉडेल सिस्टममध्ये वागण्याची आणि नंतर ते नियम अस्पष्ट अनुमान प्रणालीमध्ये लागू करण्याची परवानगी देतो. तुम्ही ते स्टँडअलोन फजी इन्फरन्स इंजिन म्हणून वापरू शकता. तुम्ही सिम्युलिंकमधील फजी इन्फरन्स ब्लॉक्स आणि संपूर्ण डायनॅमिक सिस्टीमच्या सर्वसमावेशक मॉडेलमध्ये फजी सिस्टीम मॉडेल देखील वापरू शकता.
कामाची सुरुवात
फजी लॉजिक टूलबॉक्सची मूलभूत माहिती जाणून घ्या
अस्पष्ट प्रणाली अनुमान मॉडेलिंग
अस्पष्ट अनुमान प्रणाली आणि अस्पष्ट झाडे तयार करा
फजी सिस्टम आउटपुट ट्यूनिंग
सदस्यत्व कार्ये आणि फजी सिस्टमचे नियम सानुकूलित करा
डेटा क्लस्टरिंग
फजी सी-मीन्स किंवा वजाबाकी क्लस्टरिंग वापरून इनपुट/आउटपुट डेटामध्ये क्लस्टर शोधा
समस्येचे सूत्रीकरण.खालील स्वरूपाच्या स्थिर हस्तांतरण वैशिष्ट्यासह अस्पष्ट नियंत्रण प्रणाली डिझाइन करा:
पर्याय 1. y = sin(x), x [-,].
पर्याय 2. y = cos(x), x .
पर्याय 3. y \u003d (2) -1/2 exp (-x 2 / 2), x [-3.3].
पर्याय 4. y = (2/)arctg(x), x [-,].
पर्याय 5. y = (1/)arcctg(x), x [-,].
पर्याय 6. y = th(x) = (e x -e -x)/ (e x +e -x), x [-,].
पर्याय 7. y = e -x sin(x), x [-,].
पर्याय 8. y \u003d e -x cos (x), x .
प्रयोगशाळेच्या कामाची तयारी.
त्यानंतरच्या रेखीय अंदाजासाठी योग्य संदर्भ बिंदूंची निवड. आलेख कागदावर मोठ्या प्रमाणावर प्रदर्शित अवलंबित्व अगदी अचूकपणे तयार करणे आणि ते सरळ रेषेसह अंदाजे तयार करणे, विभागांची किमान संख्या आणि अंदाजे अचूकता यांच्यात वाजवी तडजोड करण्याचा प्रयत्न करणे शिफारसीय आहे. एकूण अंदाजे त्रुटी कमी करणार्‍या संदर्भ बिंदूंची संख्या निवडण्यासाठी गणिताच्या नियमांबद्दल माहिती शोधण्यासाठी गणित संदर्भ पुस्तके वापरणे देखील उपयुक्त आहे.
प्राप्त केलेल्या तुकड्यानुसार रेखीय अंदाजे अवलंबित्वानुसार, अस्पष्ट प्रणालीच्या इनपुट आणि आउटपुट व्हेरिएबल्ससाठी सदस्यत्व कार्ये तयार होतात.
इनपुट आणि आउटपुट भाषिक चल आणि त्यांच्या संज्ञांना नावे आणि संक्षेप दिलेले आहेत.
अंदाजे नियमांचा आधार तयार होतो.
काम पुर्ण करण्यचा क्रम:
फजीटेक एमपी एक्सप्लोरर डाउनलोड करा.
नवीन प्रकल्प तयार करण्यासाठी, ओळ निवडा " एन ew"मुख्य मेनू आयटम" एफ ile" प्रोग्रामच्या प्रश्नावर "सिस्टम व्युत्पन्न करा?" होकारार्थी उत्तर द्या. दिसलेल्या डायलॉग बॉक्समध्ये "सिस्टम व्युत्पन्न करा" फजी सिस्टमचे खालील पॅरामीटर्स सेट करा:
इनपुट फील्डमधील इनपुट भाषिक व्हेरिएबल्सची संख्या " आय nput LVs:" (या कामात 1);
इनपुट फील्डमधील आउटपुट भाषिक चलांची संख्या " ओ utput LVs:” (या कामात 1);
इनपुट फील्डमध्ये प्रति इनपुट भाषिक व्हेरिएबलच्या पदांची संख्या "इनपुट ट erms/LV:” (घरगुती प्रशिक्षणाच्या निकालांनुसार);
इनपुट फील्डमध्ये प्रति आउटपुट भाषिक व्हेरिएबल पदांची संख्या "आउटपुट t e rms/LV:” (घरगुती प्रशिक्षणाच्या निकालांनुसार);
इनपुट फील्डमधील नियम ब्लॉक्सची संख्या " आर ule ब्लॉक्स:” (या पेपरमध्ये, नियमांचा 1 ब्लॉक आहे).
"ओके" बटण दाबून इनपुट परिणाम निश्चित करा. परिणामी, "प्रोजेक्ट एडिटर" विंडोमध्ये डिझाईन केलेल्या फजी सिस्टमची सशर्त ग्राफिक प्रतिमा तयार केली जाते आणि भाषिक व्हेरिएबल्स "LV" च्या विंडोमध्ये इनपुट आणि आउटपुट व्हेरिएबल्ससाठी पूर्वनिर्धारित सिस्टम नावांची यादी तयार केली जाते: in1, out1. . प्रतिकात्मक ग्राफिकमध्ये, सदस्यत्व फंक्शन्सच्या योजनाबद्ध रेखांकनासह डावीकडील आयत आणि "in1" नावाचे इनपुट व्हेरिएबलचे प्रतिनिधित्व करते, उजवीकडील आयत डिफझिफिकेशन पॅटर्नसह आणि "आउट1" नावाचे आउटपुट व्हेरिएबलचे प्रतिनिधित्व करते. मध्यभागी नियमांचा एक ब्लॉक आहे.
3. भाषिक व्हेरिएबलचे नाव बदलण्यासाठी आणि त्याच्या अटी टाकण्यासाठी, "LV" विंडोमधील सूचीमधून व्हेरिएबल निवडा (व्हेरिएबलच्या नावावरील डावे माउस बटण क्लिक करून) आणि पॉप कॉल करण्यासाठी उजवे माऊस बटण दाबा- वर संदर्भ मेनू. संदर्भ मेनूमध्ये, ओळ निवडा " एश्रद्धांजली..." दिसणार्‍या "व्हेरिएबलचे नाव बदला" विंडोमध्ये, तुम्ही "मध्ये व्हेरिएबलचे नाव बदलू शकता. एन ame:" आणि या व्हेरिएबलसाठी अटी टाकण्यासाठी "संपादित करा..." बटण दाबा.
दिसत असलेल्या विंडोमध्ये, सूचीतील सर्व अटी " ट erm" मध्ये पूर्वनिर्धारित नावे देखील आहेत जी अशाच प्रकारे बदलली जाऊ शकतात: सूचीमधून आवश्यक पद निवडा आणि लाइनला कॉल करा " एश्रद्धांजली..." नवीन टर्म नाव फील्डमध्ये प्रविष्ट केले आहे " ट erm नाव". येथे तुम्ही शब्दाच्या अस्पष्ट संचाचे स्वरूप देखील बदलू शकता (रेडिओ स्विचेसचा गट " एस hape") आणि यादीतील पदाचे स्थान (सूची " पीस्थिती").
सदस्यत्व कार्ये परिभाषित करण्यापूर्वी, भाषिक व्हेरिएबलची व्याप्ती निश्चित करणे आवश्यक आहे. हे करण्यासाठी, "बेस_व्हेरिएबल" ओळीवरील डाव्या माऊस बटणावर डबल-क्लिक करून, "बेस व्हेरिएबल" विंडोवर जा. किमान ("Mi n:") आणि कमाल (" एम ax:") श्रेणी मूल्य ("श्रेणी") "Shell Values" स्तंभाच्या फील्डमध्ये सेट केले आहे. या विंडोमध्ये, तुम्ही फील्डमधील सदस्यत्व फंक्शन्सच्या आलेखाखालील लेबल देखील बदलू शकता " बी ase व्हेरिएबल नेम".
सदस्यत्व कार्य दोन प्रकारे परिभाषित केले जाऊ शकते:
सदस्यत्व कार्याचे कोणते संदर्भ बिंदू (ग्राफवरील आयत), ज्याचा रंग शब्दाच्या नावाप्रमाणे आहे, त्याच्या आत “टिक” चिन्हांकित केले आहे हे निर्धारित करा. इनपुट फील्डमध्ये या संदर्भ बिंदूचे निर्देशांक सेट करा " x», « y»;
डाव्या माऊस बटणावर क्लिक करून अँकर पॉइंट निवडा. डावी की दाबा आणि, न सोडता, संदर्भ बिंदू आयताला चार्टमधील आवश्यक ठिकाणी हलवा आणि की तेथे सोडा.
4. सर्व भाषिक चल आणि त्यांच्या अटी प्रविष्ट केल्यानंतर, अस्पष्ट प्रणालीसाठी नियम आधार तयार करणे आवश्यक आहे. हे करण्यासाठी, अस्पष्ट प्रणालीच्या सशर्त ग्राफिक प्रतिनिधित्वाच्या नियम ब्लॉकवरील डाव्या माउस बटणावर डबल-क्लिक करा. हे स्प्रेडशीट नियम संपादक विंडो उघडेल, जे नियमांच्या सर्व संभाव्य संयोजनांची सूची देते. हे सर्व नियम क्रमशः लक्षात घेणे आवश्यक आहे गरज नाही सिस्टम कार्य करण्यासाठी, संबंधित नियमांच्या संख्येवरील डाव्या माऊस बटणावर क्लिक करून आणि "डेल" की दाबून ते सर्व एकाच वेळी हटवा, त्यानंतर हटविण्याच्या आवश्यकतेसाठी सिस्टमच्या विनंतीला होकारार्थी उत्तर द्या. नंतर नियम संपादक विंडो बंद करा.
कंडिशनल ग्राफिक इमेजच्या इनपुट व्हेरिएबलच्या आयतावर डबल-क्लिक करून “इंटरफेस ऑप्शन्स” इंटरफेस पर्याय विंडो उघडा आणि “इनपुट फजिफिकेशन:” ग्रुपचा “फास्ट कॉम्प्युटेशन ऑफ MBF” रेडिओ स्विच सेट केलेला आहे का ते तपासा. इंटरफेस व्हेरिएबल्सची यादी " आय ninterface व्हेरिएबल:" एक वैध इनपुट व्हेरिएबल आहे. त्याचप्रमाणे, आउटपुट व्हेरिएबलसाठी समान विंडो उघडा आणि इंटरफेस व्हेरिएबलच्या सूचीमध्ये डिफझिफिकेशन पद्धती "CoM" (सेंटर ऑफ कमाल) आणि आउटपुट व्हेरिएबलची शुद्धता तपासा.
अस्पष्ट प्रणालीचे हस्तांतरण वैशिष्ट्य प्राप्त करण्यासाठी, एक इनपुट क्रिया तयार करा जी मूल्यांच्या संपूर्ण स्वीकार्य श्रेणीवर रेखीय बदलते. हे करण्यासाठी, ओळ निवडा " पी attern जनरेटर "मुख्य मेनू आयटम" डीइबग" दिसलेल्या विंडोमध्ये "पॅटर्न जनरेटर" इनपुट फील्डमध्ये प्रारंभिक मूल्य सेट करा " एफ rom:", "To:" इनपुट फील्डमध्ये समाप्त होणारी आणि "मध्ये बदलाची पायरी एस tep:". इनपुट अॅक्शन फाइल व्युत्पन्न करण्यासाठी, बटणावर क्लिक करा « जीनिर्माण करा..." "जनरेट पॅटर्न टू ..." फाइल सेव्ह विंडोमध्ये इम्पॅक्ट फाइलचे नाव निर्दिष्ट करा आणि "ओके" बटण दाबून सेव्ह करा. क्लोज बटणासह पॅटर्न जनरेटर विंडो बंद करा.
फंक्शनला कॉल करा " एफ ile रेकॉर्डर" मेनूमधून " डीइबग" "वाचा फाइल नियंत्रण माहिती कडून ..." विंडोमध्ये, "फाइलमध्ये निर्दिष्ट करा n ame" फाईलचे नाव व्युत्पन्न इनपुट कृतीसह आणि "ओके" बटणावर क्लिक करा. हे "डीबग: फाइल रेकॉर्डर" आणि "फाइल कंट्रोल" विंडो उघडेल.
हस्तांतरण वैशिष्ट्यपूर्ण आलेख प्लॉट करण्यासाठी विंडो तयार करा. हे करण्यासाठी, फंक्शनला कॉल करा "वेळ पीबरेच..." मेनूमधून " एनेलायझर" टाइम प्लॉट कॉन्फिगरेशन विंडोमध्ये प्लॉटिंग कॉन्फिगरेशन खालीलप्रमाणे सेट करा:
यादीत " एलवि:» डाव्या माऊस बटणावर क्लिक करून आउटपुट व्हेरिएबल निवडा;
हे व्हेरिएबल विंडोमध्ये हलवा " पीबरेच आयटम:" बटणावर क्लिक करून" > >»;
"ओके" बटण दाबून कॉन्फिगरेशन प्रविष्ट करणे समाप्त करा.
त्यानंतर, "टाइम प्लॉट - 1" च्या हस्तांतरण वैशिष्ट्याच्या आलेखासाठी एक विंडो उघडेल. "टाइम प्लॉट - 1" आणि "फाइल कंट्रोल" विंडो स्क्रीनवर ठेवा जेणेकरून ते एकमेकांना ओव्हरलॅप होणार नाहीत. "डीबग: फाइल रेकॉर्डर" विंडो या विंडोद्वारे कव्हर केली जाऊ शकते.
फाइल कंट्रोल विंडो वापरून ट्रान्सफर वैशिष्ट्यपूर्ण प्लॉट मिळवा. प्रक्रिया नियंत्रित करण्यासाठी, "नियंत्रण" फील्डची बटणे वापरली जातात, प्लेअर की प्रमाणेच, डावीकडून उजवीकडे खालील क्रमाने स्थित आहेत:
शेवटच्या बिंदूकडे पुढे जा;
शेवटच्या बिंदूपर्यंत स्वयंचलित फास्ट फॉरवर्ड;
इनपुट क्रियेच्या शेवटच्या बिंदूवर संक्रमण.
इनपुट क्रियेच्या पहिल्या बिंदूवर संक्रमण;
पहिल्या बिंदूवर स्वयंचलित रिवाइंड;
पहिल्या बिंदूवर चरण-दर-चरण रिवाइंड करा;
आलेख मिळविण्यासाठी, ऑटो-फॉरवर्ड बटण दाबा.
प्राप्त हस्तांतरण वैशिष्ट्याचा आलेख प्लॉट केल्यानंतर, "टाइम प्लॉट - 1" विंडो बंद करा, पुन्हा इनपुट क्रियेच्या पहिल्या बिंदूवर जा आणि इनपुट क्रिया एका चरण-दर-चरण मोडमध्ये रिवाइंड करा, इनपुट निश्चित करा (" आय nputs:") आणि बाहेर पडा(" ओ utputs:") सिस्टम "डीबग: फाइल रेकॉर्डर" विंडोमध्ये. हस्तांतरण वैशिष्ट्यपूर्ण अंदाजे अचूकतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी हा डेटा वापरला जाईल. "डीबग: फाइल रेकॉर्डर" विंडो बंद करा, इनपुट अॅक्शनच्या पहिल्या बिंदूवर परत जा आणि "LV" विंडोमधील व्हेरिएबलच्या नावावरील डाव्या माऊस बटणावर डबल-क्लिक करून आउटपुट व्हेरिएबलच्या मेंबरशिप फंक्शन्ससह विंडो उघडा. . चरण-दर-चरण मोडमध्ये "CoM" पद्धतीनुसार डीफझिफिकेशन प्रक्रियेचा अभ्यास करणे आणि काढणे.
डिफझिफिकेशन पद्धत सेटिंग "CoM" वरून "MoM" (मीन ऑफ कमाल) मध्ये बदला. हे करण्यासाठी, तुम्हाला "प्रोजेक्ट एडिटर" विंडोवर जाण्याची आवश्यकता आहे एकतर डाव्या माऊस बटणाने त्यावर क्लिक करून किंवा मेनूमधील विंडोच्या सूचीमधून ते निवडून. प indow" आणि "OUTPUT Defuzzification:" गटाचा "MoM" रेडिओ स्विच सेट करण्यासाठी इंटरफेस पर्याय विंडो "इंटरफेस पर्याय" उघडण्यासाठी कंडिशनल ग्राफिक इमेजच्या आउटपुट व्हेरिएबल आयतावर डबल-क्लिक करा. त्यानंतर, नवीन डीफझिफिकेशन पद्धतीसाठी हस्तांतरण वैशिष्ट्य प्राप्त करण्यासाठी वरील प्रक्रिया पुन्हा केली पाहिजे.
सर्व बंद करा खिडक्या उघडाआणि प्रोग्राममधून बाहेर पडा (ओळ "ई xतो "मुख्य मेनू आयटम" एफ ile").
व्याख्यान क्रमांक 6. डायनॅमिक ऑब्जेक्ट्सच्या नियंत्रणासाठी अस्पष्ट अल्गोरिदमची रचना
सर्वसामान्य तत्त्वेफजी लॉजिकवर आधारित बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली तयार करणे
वर नमूद केल्याप्रमाणे, फजी लॉजिकचा वापर मूलभूतपणे प्रदान करतो नवीन दृष्टीकोननियंत्रण प्रणालीच्या डिझाइनसाठी, नवीन मध्ये "ब्रेकथ्रू". माहिती तंत्रज्ञान, समस्यांच्या विस्तृत श्रेणीचे निराकरण करण्याच्या क्षमतेची हमी देते ज्यामध्ये डेटा, उद्दिष्टे आणि मर्यादा खूप जटिल आहेत किंवा खराब परिभाषित आहेत आणि त्यामुळे अचूक गणितीय वर्णनास अनुकूल नाहीत.
शक्य विविध परिस्थिती, ज्यामध्ये डायनॅमिक सिस्टमचे अस्पष्ट मॉडेल वापरले जाऊ शकतात:
जेव्हा काही भाषिक वर्णन असते जे प्रक्रियेची गुणात्मक समज (प्रतिनिधित्व) प्रतिबिंबित करते आणि आपल्याला थेट अस्पष्ट तार्किक नियमांचा संच तयार करण्यास अनुमती देते;
अशी सुप्रसिद्ध समीकरणे आहेत जी (किमान अंदाजे) नियंत्रित प्रक्रियेच्या वर्तनाचे वर्णन करतात, परंतु या समीकरणांचे मापदंड अचूकपणे ओळखले जाऊ शकत नाहीत;
प्रक्रियेचे वर्णन करणारी ज्ञात समीकरणे खूप गुंतागुंतीची आहेत, परंतु भाषिक मॉडेल तयार करण्यासाठी त्यांचा अस्पष्ट अर्थ लावला जाऊ शकतो;
इनपुट/आउटपुट डेटाच्या मदतीने, सिस्टम वर्तनाच्या अस्पष्ट तार्किक नियमांचे मूल्यमापन केले जाते.
वास्तविक तांत्रिक वस्तूंच्या नियंत्रणासाठी फजी लॉजिक अल्गोरिदमच्या व्यावहारिक वापराचे पहिले परिणाम 1974 मध्ये E.Kh च्या कामात प्रकाशित झाले. ममदानी यांनी पॉवर प्लांटसाठी स्टीम जनरेटरचे नियमन करण्याच्या समस्येला वाहून घेतले. या कामांमध्ये, एक अस्पष्ट नियंत्रण प्रणालीचा ब्लॉक आकृती जो आज क्लासिक बनला आहे (चित्र 3.1).
या प्रकरणात, अस्पष्ट नियंत्रण हे एखाद्या वस्तू (प्रक्रिया) च्या कार्यप्रणालीशी संबंधित प्रायोगिकरित्या प्राप्त केलेल्या ज्ञानावर आधारित नियंत्रण धोरण म्हणून समजले जाते, विशिष्ट नियमांच्या रूपात भाषिक स्वरूपात सादर केले जाते.
तांदूळ. ५.१. स्ट्रक्चरल योजनाअस्पष्ट नियंत्रण प्रणाली
अंजीर वर. 3.1 DF - एक डायनॅमिक फिल्टर जो, त्रुटी सिग्नल नियंत्रित करण्याव्यतिरिक्त x 1 =r 1 -y 1 आणि x 3 =r 2 -y 2 , या सिग्नलचे डेरिव्हेटिव्ह आणि ;
RNL - फजी लॉजिकवर आधारित कंट्रोलर ("फजी कंट्रोलर", ज्यामध्ये नॉलेज बेस (अधिक विशिष्‍टपणे, नियम बेस) आणि एक अनुमान यंत्रणा;
अनुक्रमे, सेटिंग प्रभावांचे वेक्टर (सेटिंग्ज), आरएनएलचे इनपुट आणि आउटपुट तसेच कंट्रोल ऑब्जेक्टचे आउटपुट (म्हणजे स्टीम जनरेटर); m हे वेक्टर ट्रान्सपोझिशन ऑपरेशन आहे.
RNL चे इनपुट आणि आउटपुट आहेत:
स्टीम बॉयलरमधील दाब विचलन (y 1) आणि आवश्यक (नाममात्र) मूल्य (r 1) च्या संबंधात;
बदलाचा दर पी ई;
दाब बदलण्याच्या दराचे विचलन (y 2) त्याच्या सेट मूल्याच्या (r 2) संबंधात;
एसई बदल दर;
u 1 =H c - स्टीम हीटिंगच्या डिग्रीमध्ये बदल;
U 2 \u003d: Tc - थ्रॉटल स्थितीत बदल.
ममदानी यांनी या परिमाणांना भाषिक चल म्हणून विचारात घेण्याचा प्रस्ताव दिला, ज्यापैकी प्रत्येक एक घेऊ शकतो. खालील मूल्येअनेकांकडून
L= (NB,NM,NS,NO,PO,PS,PM,PB).
येथे, पदनामातील पहिले अक्षर संख्यात्मक व्हेरिएबलचे चिन्ह दर्शवते आणि इंग्रजी शब्द ऋणात्मक ("ऋण") किंवा सकारात्मक ("सकारात्मक") शी संबंधित आहे, दुसरे अक्षर व्हेरिएबलचे परिपूर्ण मूल्य दर्शवते: मोठे ("मोठे "), मध्य ("सरासरी"), लहान ("लहान") किंवा O ("शून्य जवळ"). उदाहरणार्थ, NS चिन्हाचा अर्थ "ऋण लहान" आहे.
आयएमएसच्या ऑपरेशन दरम्यान, प्रत्येक क्षणी दोन अस्पष्ट अल्गोरिदमपैकी एक वापरला जातो: त्यापैकी पहिला स्टीम हीटिंग एच सी बदलून बॉयलरमधील दाब नियंत्रित करतो, दुसरा बदल करून दबाव बदलाचा आवश्यक दर राखतो. कंट्रोल थ्रॉटलची स्थिती T c. प्रत्येक अल्गोरिदममध्ये अनेक नियम असतात - नैसर्गिक भाषेत लिहिलेली विधाने, जसे की:
"जर बॉयलरमधील दाबाचे विचलन मोठे असेल, नकारात्मक चिन्हाचे असेल आणि हे विचलन उच्च किंवा मध्यम दराने कमी होत नसेल, तर स्टीम हीटिंगची डिग्री खूप वाढली पाहिजे."
"जर दबाव बदलाचा दर सामान्यपेक्षा किंचित कमी असेल आणि त्याच वेळी हा दर झपाट्याने वाढला असेल, तर थ्रोटल स्थिती सकारात्मक, पुरेसे लहान मूल्यात बदलली पाहिजे."
वर सादर केलेल्या नोटेशनचा वापर करून, हे नियम खालीलप्रमाणे पुन्हा लिहिले जाऊ शकतात:
"IF (P E \u003d NB आणि C PE \u003d HE (NB किंवा NM), नंतर H C \u003d PB";
"IF (S E =NO आणि C SE =PB), TO T C =PS".
प्रस्तावित अस्पष्ट नियंत्रण अल्गोरिदमची अंमलबजावणी संकल्पनेच्या आधारे तयार केलेल्या शास्त्रीय ("हार्ड") अल्गोरिदमपेक्षा मूलभूतपणे भिन्न आहे. अभिप्राय(फीड-बॅक कंट्रोल) आणि थोडक्यात, फक्त काही दिलेले कार्यात्मक अवलंबन किंवा भिन्न समीकरण पुनरुत्पादित करणे.
फजी कंट्रोलर त्या फंक्शन्सचा ताबा घेतो जे सहसा अनुभवी आणि कुशल द्वारे केले जातात सेवा कर्मचारी. या वैशिष्ट्यांशी संबंधित आहेत गुणवत्ता मूल्यांकनप्रणालीचे वर्तन, सध्याच्या बदलत्या परिस्थितीचे विश्लेषण आणि ऑब्जेक्ट नियंत्रित करण्यासाठी दिलेल्या परिस्थितीसाठी सर्वात योग्य मार्गाची निवड. या नियंत्रण संकल्पनेला फीड-फॉरवर्ड कंट्रोल म्हणतात.
लाक्षणिक तुलना वापरून, आपण असे म्हणू शकतो की एक अनुभवी टेनिसपटू प्रत्येक वेळी त्याच्या शॉटमध्ये बदल करतो जेणेकरून चेंडू त्याने निवडलेल्या विशिष्ट मार्गावर उडतो, तर टेनिस मशीन कठोरपणे सेट केलेल्या प्रोग्रामनुसार कार्य करते, नेहमी वितरित करते. बॉल त्याच बिंदूवर, त्याच मार्गक्रमणासह.
सामान्य प्रकरणात अस्पष्ट कंट्रोलरचा ब्लॉक आकृती अंजीर मध्ये दर्शविलेले फॉर्म घेते. ३.२.
या योजनेतून पाहिल्याप्रमाणे, u 1,u 2,...,um नियंत्रण क्रियांच्या निर्मितीमध्ये खालील चरणांचा समावेश आहे:
अ) नियंत्रित निर्देशांकांचे विचलन आणि त्यांच्या बदलाचे दर मिळवणे - x 1,x 2,...,x n ;
b) या डेटाचे "अस्पष्टीकरण", म्हणजे भाषिक व्हेरिएबल्सच्या स्वरूपात, प्राप्त मूल्यांचे अस्पष्ट स्वरूपात रूपांतर;
c) आउटपुट व्हेरिएबल्सच्या अस्पष्ट (गुणात्मक) मूल्यांचे निर्धारण u 1,u 2,...,um m (संबंधित अस्पष्ट उपसमूहांमध्ये त्यांच्या सदस्यत्वाच्या फंक्शन्सच्या स्वरूपात) नोंदवलेल्या अनुमानांच्या पूर्व-सूचना नियमांवर आधारित नियम बेस मध्ये;
ड) "डिफझिफिकेशन", म्हणजे u 1,u 2,...,u m आउटपुटच्या वास्तविक संख्यात्मक मूल्यांची गणना ऑब्जेक्ट नियंत्रित करण्यासाठी वापरली जाते.
तांदूळ. ३.२. अस्पष्ट नियंत्रकाचा ब्लॉक आकृती
अंजीर मध्ये दर्शविले आहे त्या व्यतिरिक्त. 3.1 अस्पष्ट नियंत्रणाच्या "शुद्ध" वापरासाठी पर्याय, अस्पष्ट नियंत्रकांसह IMS तयार करण्यासाठी इतर पर्याय आहेत. तर, शास्त्रीय नियमन सिद्धांतामध्ये, पीआयडी कंट्रोलरचा वापर मोठ्या प्रमाणावर केला जातो, ज्याचे आउटपुट सिग्नल सूत्राद्वारे मोजले जाते.
(3.1)
जेथे मापदंड लापी, लाआणि आणि ला e वैशिष्ट्यपूर्ण विशिष्ट गुरुत्वआनुपातिक, अविभाज्य आणि विभेदक घटक, अनुक्रमे, आणि नियमन गुणवत्तेच्या निर्दिष्ट निर्देशकांच्या आधारावर निवडले जावे (नियमन वेळ, ओव्हरशूट, ट्रान्झिएंट्सचे क्षीणन).
साठी फजी कंट्रोलर (NR) चा संभाव्य वापर स्वयं ट्यूनिंग PID कंट्रोलरच्या निर्दिष्ट पॅरामीटर्सचे (अनुकूलन) अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. ३.३अ. एचपी वापरण्यासाठी इतर पर्याय म्हणजे पारंपारिक नियामकांसाठी सेटिंग्ज तयार करणे (चित्र 3.3.6); PID सह समांतर कनेक्शन - कंट्रोलर (Fig. 3.3, c); सेन्सर्सकडून प्राप्त झालेल्या सिग्नल्सच्या वैशिष्ट्यांचे (OCS) प्राथमिक मूल्यांकनासह नियंत्रण, त्यांचे महत्त्व, सामान्यीकृत गुणवत्ता निर्देशकांचे वाटप इत्यादी, त्यानंतर फजी लॉजिक अल्गोरिदम (चित्र 3.3, d) वापरून प्रक्रिया केली जाते.
तांदूळ. ३.३. अस्पष्ट नियंत्रकांसह IMS संरचना
अस्पष्ट नियंत्रकांच्या वापरासाठी आवश्यकतेनुसार सहसा म्हणतात:
मोठ्या संख्येने इनपुट पॅरामीटर्सचे विश्लेषण केले जाईल (अंदाज);
मोठ्या संख्येने नियंत्रण क्रिया (बहुआयामी);
मजबूत अडथळा;
नॉन-लाइनरिटी;
नियमन कार्यक्रमाच्या गणितीय मॉडेल्सची अयोग्यता;
तांत्रिक ज्ञान "माहित - कसे" वापरण्याची क्षमता.
जे सांगितले गेले आहे त्याचा सारांश, आम्ही पुन्हा एकदा अनुप्रयोगाच्या त्या क्षेत्रांची नोंद करतो ज्यामध्ये पारंपारिक नियंत्रण अल्गोरिदमपेक्षा अस्पष्ट नियंत्रकांचा वापर अधिक प्रभावी आहे. ते:
1) अॅप्लिकेशन्स जे अद्याप ऑटोमेशनशी संबंधित नाहीत, ज्यासाठी "माहिती - कसे" वापरणे आवश्यक आहे, उदाहरणार्थ, ब्रूइंग (जेथे तुम्ही उत्पादनाची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी तज्ञांचे ज्ञान वापरू शकता), क्रेन (कामगारांची उत्पादकता वाढवण्यासाठी) , इ. ;
2) अनुप्रयोग ज्यामध्ये गणितीय पद्धती कार्यक्षम नाहीत. या अतिशय जटिल प्रक्रिया आहेत ज्या गणितीय वर्णनास अनुकूल नाहीत, ज्यासाठी, अनुभवजन्य ज्ञानासह, प्राप्त केलेल्या मापन माहितीचा वापर करणे देखील शक्य आहे (उदाहरणार्थ, रासायनिक प्रक्रियांबद्दल);
3) अनुप्रयोग ज्यामध्ये मानक नियामक पुरेसे कार्य करतात; तथापि, मध्ये फजी लॉजिक ऑफरवर आधारित नियंत्रण हे प्रकरण पर्यायी मार्गनियमन समस्या सोडवणे, भाषिक चलांसह कार्य करण्याची क्षमता, ऑप्टिमायझेशनसाठी अधिक संधी.
MATLAB संगणकीय वातावरणाच्या फजी लॉजिक टूलबॉक्स पॅकेजमध्ये फजी सिस्टम डिझाइन करण्याच्या मुद्द्यांचा विचार केला जातो. फजी सेट सिद्धांत आणि फजी लॉजिकच्या क्षेत्रातील आवश्यक माहिती दिली आहे. अस्पष्ट प्रणालींच्या डिझाइनवर सैद्धांतिक सामग्री दिली आहे. फजी आयडेंटिफिकेशनचा सिद्धांत, अस्पष्ट क्लस्टरिंग पद्धती आणि अस्पष्ट नियम काढण्यासाठी त्यांचा वापर, तसेच लक्ष्य आणि मर्यादा यांच्या संमिश्रणावर आधारित अस्पष्ट परिस्थितीत निर्णय घेण्याची पद्धत सादर केली जाते. अस्पष्ट क्लासिफायर्स डिझाइन करण्यासाठी, श्रेणीबद्ध अस्पष्ट प्रणाली तयार करण्यासाठी, ममदानी प्रकाराचे अस्पष्ट ज्ञान बेस प्रशिक्षण देण्यासाठी, तसेच अस्पष्ट प्रारंभिक डेटासह तार्किक अनुमानासाठी पॅकेजचे लेखकाचे विस्तार विचारात घेतले आहेत. पुस्तक म्हणून वापरले जाऊ शकते ट्यूटोरियलबुद्धिमान प्रणालींवरील विद्यापीठ अभ्यासक्रमांना, कृत्रिम बुद्धिमत्ता, निर्णय सिद्धांत आणि ओळख पद्धती.
सिस्टम डिझाइनर्ससाठी, ते उपयुक्त ठरेल संशोधन कर्मचारी, पदवीधर विद्यार्थी आणि अंडरग्रेजुएट विद्यार्थ्यांना नियंत्रण, ओळख, सिग्नल प्रोसेसिंग, तसेच औषध, जीवशास्त्र, समाजशास्त्र, अर्थशास्त्र, राजकारण, क्रीडा आणि इतर क्षेत्रातील बुद्धिमान निर्णय समर्थन प्रणालीच्या विकासकांमध्ये अस्पष्ट सेट सिद्धांत लागू करण्यात रस आहे.
अग्रलेख
धडा १. शॉर्ट कोर्सअस्पष्ट सेट सिद्धांत
१.१. ऐतिहासिक विषयांतर
१.२. अस्पष्ट संच
१.२.१. मूलभूत अटी आणि व्याख्या
१.२.२. अस्पष्ट संचांचे गुणधर्म
१.२.३. अस्पष्ट संचांवर ऑपरेशन्स
१.२.४. सदस्यत्व कार्ये
१.३. अस्पष्ट अंकगणित
१.४. अस्पष्ट संबंध
1.5. अस्पष्ट तर्क
१.५.१. भाषिक चल
१.५.२. अस्पष्ट सत्य
१.५.३. अस्पष्ट बुलियन ऑपरेशन्स
१.६. अस्पष्ट अनुमान
१.६.१. अनुमान
१.६.२. अस्पष्ट अनुमानांची मूलभूत तत्त्वे
१.६.३. अस्पष्ट ज्ञान तळ
१.६.४. रचनात्मक अस्पष्ट अनुमान नियम झाडेह
१.६.५. ममदानी अस्पष्ट अनुमान
१.६.६. सुजेनो अस्पष्ट अनुमान
१.६.७. सिंगलटन नॉलेज बेसवर अस्पष्ट अनुमान
१.६.८. वर्गीकरण समस्यांसाठी अस्पष्ट अनुमान
१.६.९. श्रेणीबद्ध अस्पष्ट अनुमान प्रणाली
१.६.१०. न्यूरो-फजी नेटवर्क
धडा 2. अस्पष्ट प्रणाली डिझाइन करण्याचा सिद्धांत
२.१. अस्पष्ट ज्ञान आधारांद्वारे नॉन-रेखीय अवलंबनांची ओळख
२.१.१. ट्यूनिंग ममदानी अस्पष्ट ज्ञानकोश
२.१.२. ट्यूनिंग सुगेनो अस्पष्ट नॉलेज बेस
२.१.३. वर्गीकरण समस्यांसाठी एक अस्पष्ट ज्ञान बेस सेट करणे
२.२. अस्पष्ट क्लस्टरिंग
२.२.१. क्लस्टरिंगचा परिचय
२.२.२. c-म्हणजे अल्गोरिदमसह क्लस्टरिंग
२.२.२.१. C-मीन्स अल्गोरिदमद्वारे क्लस्टरिंग साफ करा
२.२.२.२. बेसिक फजी एस-म्हणजे अल्गोरिदम
२.२.२.३. फजी सी-म्हणजे अल्गोरिदमचे सामान्यीकरण
२.२.३. खाण क्लस्टरिंग
२.२.४. क्लस्टरिंगच्या परिणामांवर आधारित अस्पष्ट नियमांचे संश्लेषण
२.३. बेलमन-झाडे योजनेनुसार अस्पष्ट परिस्थितीत निर्णय घेणे
२.३.१. अस्पष्ट ध्येये, मर्यादा आणि निर्णय
२.३.२. रूपांचे अस्पष्ट मल्टीक्रिटेरिया विश्लेषण
२.३.३. ब्रँड प्रकल्पांचे अस्पष्ट मल्टीक्रिटेरिया विश्लेषण
२.३.४. "काय तर". रूपांतर विश्लेषण
धडा 3 फजी लॉजिक टूलबॉक्स
३.१. पॅकेजची रचना आणि वैशिष्ट्ये
३.२. जलद सुरुवात
३.२.१. ममदानी प्रकारची अस्पष्ट प्रणाली विकसित करणे
३.२.२. तज्ञांच्या ज्ञानावर आधारित सुजेनो प्रकारच्या फजी प्रणालीचा विकास
३.२.३. ANFIS एडिटर वापरून सुजेनो फजी सिस्टम डेटामधून काढणे
३.२.४. कमांड लाइन मोडमध्ये अस्पष्ट प्रणालीचे निष्कर्षण
३.३. GUI मॉड्यूल्स
३.३.१. अस्पष्ट अनुमान प्रणाली संपादक
3.3.1.1. फाइल मेनू
३.३.१.२. मेनू संपादित करा
3.3.1.3. मेनू पहा
३.३.१.४. आणि पद्धत, किंवा पद्धत, तात्पर्य आणि एकत्रीकरण मेनू
३.३.१.५. डिफझिफिकेशन मेनू
३.३.२. सदस्यत्व कार्य संपादक
३.३.३. नियम संपादक
३.३.३.१. मेनू संपादित करा
३.३.३.२. पर्याय मेनू
३.३.४. ANFIS संपादक
३.३.४.१. मेनू संपादित करा
३.३.४.२. व्हिज्युअलायझेशन क्षेत्र
३.३.४.२. ANFIS मालमत्ता क्षेत्र
३.३.४.३. डेटा लोडिंग क्षेत्र
३.३.४.४. मूळ अस्पष्ट अनुमान प्रणालीचे जनरेशन क्षेत्र
३.३.४.५. प्रशिक्षण, चाचणी आणि वर्तमान माहितीचे आउटपुट क्षेत्र
३.३.५. नियम दर्शक
३.३.६. पृष्ठभाग दर्शक
३.३.६.१. पर्याय मेनू
३.३.६.२. अक्ष मेनू
३.३.६.३. इनपुट फील्ड
३.३.७. क्लस्टर शोधा
३.३.७.१. व्हिज्युअलायझेशन क्षेत्र
३.३.७.२. डेटा लोडिंग क्षेत्र
३.३.७.३. क्लस्टरिंग क्षेत्र
३.४. डेमो उदाहरणे
३.४.१. मूलभूत डेमो चालवणे
३.४.२. वाहन इंधन कार्यक्षमतेचा अंदाज
३.४.३. नॉनलाइनर आवाज कमी करणे
३.४.४. वेळ मालिका अंदाज
३.४.५. कार ट्रिपच्या संख्येचा अंदाज लावणे
३.४.६. केस ड्रायरमध्ये हवा गरम करण्याच्या प्रक्रियेची ओळख
३.४.७. टेनिस बॉलसह जुगलबंदी
३.४.८. रॉकरवर चेंडू धरून
३.४.९. ट्रक पार्किंग
३.४.१०. टाकीचे पाणी नियामक
३.४.११. शॉवर नियंत्रण
३.४.१२. ट्रॉलीवर उलटा पेंडुलम धरून
३.४.१३. रोबोट आर्म कंट्रोल
३.४.१४. फजी एस-म्हणजे अल्गोरिदमद्वारे क्लस्टरिंग
३.४.१५. आयरिस क्लस्टरिंग
३.४.१६. डिफझिफिकेशन पद्धती
३.४.१७. सदस्यत्व कार्यांची गॅलरी
३.४.१८. टिप कॅल्क्युलेटर
३.५. फजी लॉजिक टूलबॉक्स फंक्शन संदर्भ
३.६. डेटा स्ट्रक्चर्स
३.६.१. अस्पष्ट अनुमान प्रणालीची डेटा संरचना
३.६.२. अस्पष्ट अनुमान प्रणाली फाइलची रचना
३.६.३. ANFIS लर्निंग आणि क्लस्टरिंगसाठी डेटा स्ट्रक्चर्स
३.७. इतर पॅकेजेससह परस्परसंवाद
३.७.१. सिमुलिंक पॅकेजसाठी ब्लॉक
३.७.२. अस्पष्ट अनुमान मशीनचा C-कोड
धडा 4 फजी लॉजिक टूलबॉक्सचा विस्तार करणे
४.१. ऑप्टिमायझेशन टूलबॉक्स वापरून ममदानी अस्पष्ट मॉडेल ट्यून करणे
४.२. अस्पष्ट क्लस्टरिंगद्वारे अस्पष्ट ममदानी मॉडेल्स काढणे
४.३. फजी क्लासिफायर्स डिझाइन करणे
४.४. अस्पष्ट इनपुट डेटासह अस्पष्ट अनुमान
४.५. श्रेणीबद्ध फजी सिस्टमची रचना
४.५.१. पहिला मार्ग
४.५.२. दुसरा मार्ग
निष्कर्ष
साहित्य
अर्ज. अस्पष्ट प्रणालींवर इंटरनेट संसाधने
फजी लॉजिक सिस्टीमची रचना आणि अनुकरण करा
फजी लॉजिक टूलबॉक्स™ फजी लॉजिक सिस्टीमचे विश्लेषण, डिझाइन आणि सिम्युलेट करण्यासाठी MATLAB ® फंक्शन्स, अॅप्लिकेशन्स आणि Simulink® ब्लॉक प्रदान करते. उत्पादन अस्पष्ट अनुमान प्रणाली विकसित करण्याच्या चरणांद्वारे तुम्हाला मार्गदर्शन करते. फजी क्लस्टरिंग आणि अडॅप्टिव्ह न्यूरो-फजी लर्निंगसह अनेक सामान्य तंत्रांसाठी कार्ये प्रदान केली जातात.
टूलबॉक्स तुम्हाला सोप्या तार्किक नियमांचा वापर करून जटिल मॉडेल सिस्टममध्ये वागण्याची आणि नंतर ते नियम अस्पष्ट अनुमान प्रणालीमध्ये लागू करण्याची परवानगी देतो. तुम्ही ते स्टँडअलोन फजी इन्फरन्स इंजिन म्हणून वापरू शकता. तुम्ही सिम्युलिंकमधील फजी इन्फरन्स ब्लॉक्स आणि संपूर्ण डायनॅमिक सिस्टीमच्या सर्वसमावेशक मॉडेलमध्ये फजी सिस्टीम मॉडेल देखील वापरू शकता.
कामाची सुरुवात
फजी लॉजिक टूलबॉक्सची मूलभूत माहिती जाणून घ्या
अस्पष्ट प्रणाली अनुमान मॉडेलिंग
अस्पष्ट अनुमान प्रणाली आणि अस्पष्ट झाडे तयार करा
फजी सिस्टम आउटपुट ट्यूनिंग
सदस्यत्व कार्ये आणि फजी सिस्टमचे नियम सानुकूलित करा
डेटा क्लस्टरिंग
फजी सी-मीन्स किंवा वजाबाकी क्लस्टरिंग वापरून इनपुट/आउटपुट डेटामध्ये क्लस्टर शोधा