بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
به نام حضرت دوست
سمینار درس کنترل پیش بین
اسلاید 2 :
کنترل فازی
قسمت اول
اسلاید 3 :
استفاده از منطق فازی و سیستم های فازی برای کنترل سیستم های مختلف، باعث ایجاد و گسترش راه کار هائی جدید در جهت بهینه تر کردن فرآیند های کنترلی شده است. این گفته می تواند با در نظر گرفتن عملکرد سیستم های فازی و همچنین توانائی آن ها در ایجاد سیستم های غیر خطی به خوبی اثبات شود.
این سیستم ها همچنین دارای معایبی نیز می باشند، بدین صورت که این سیستم های کنترلی دارای محدودیت هایی از جهت آنالیز میباشند که از پیچیدگی بیان ریاضی غیر خطی آن ها نشئت میگیرد.
اسلاید 4 :
کنترلر های فازی میتوانند به طرق مختلفی ساخته شوند که تفاوت اصلی همهی آن ها در وابستگی به مدل سیستم و عدم وابستگی به آن میباشد. بر همین مبنا کنترلر های فازی بر دو نوعند،
نوع اول برمبنای مدل
و
نوع دوم مستقل از مدل.
اسلاید 5 :
کنترلر بر مبنای مدل
می بایست دینامیک کل سیستم به خوبی مشخص باشد
کنترلر مستقل از مدل
احتیاجی به دانستن دینامیک سیستم تحت بررسی نیست.
البته نمی توان گفت که مستقل مستقل از مدل چرا که در طراحی این کنترلر ها نیز میبایست اطلاعاتی از ورودی و خروجی سیستم موجود باشد که این اطلاعات از آزمایش و یا این که از تجربهی متخصصین آشنا به سیستم به دست میآید.
اسلاید 6 :
کنترلر های فازی مستقل از مدل
طراحی صحیح و خطای ذهنی
طراحی کنترلر های فازی به مانندPID
اسلاید 7 :
طراحی صحیح و خطای ذهنی
این روش احتمالا اولین تکنیکی است که در طراحی سیستم های فازی مورد استفاده قرار گرفته است. در این روش از اطلاعات متخصصی که سیستم را به صورت دستی کنترل می کرده استفاده میشود بدین صورت که از اطلاعات وی که به صورت تجربی حاصل شده است قواعد فازی کنترلر نوشته میشود.
اسلاید 8 :
به صورت کلی در این نوع کنترلر ها در طراحی کنترلر اتوماتیک مورد استفاده قرار نمیگیرند و تنها به عنوان یک کنترلر کمکی برای اپراتور عمل می کنند. موفقیت طراحی این کنترلر ها در موارد متعددی گزارش شده است از جمله کنترل خشک کردن سیمان، مراحل راه اندازی دیگ بخار آب، تولید پودر رخت شوئی، سوزاندن زباله ها و گندزدائی آب.
اسلاید 9 :
طراحی کنترلر های فازی به مانندPID
در طراحی این کنترلر ها از آزمایشاتی استفاده میشود که در تنظیم پارامتر های PID نیز مورد استفاده قرار میگیرد. همانطور که کنترلر های PID مستقل از مدل میباشند یا اینکه برمبنای مدل ساده ای به مانند پاسخ پلهی سیستم طراحی می شوند، این کنترلر ها نیز بدین گونه میباشند. بدیهی است که بتوانیم معادل با یک کنترلر PID با محدودیت ورودی و خروجی، یک کنترلر فازی طراحی بنمائیم.
اسلاید 10 :
روش طراحی کنترلر فازی به صورت PID بدین صورت میباشد که:
1- در ابتدا میبایست یک کنترلر PID بر مبنای روش های ابتدائی به مانند زیگلر نیکلز طراحی کنیم.
2- یک کنترلر فازی برابر با PID طراحی شده ایجاد کنیم.
3- حال تنظیم بیشتر کنترلر فازی را بر اساس آنچه رویت میشود انجام میدهیم.
اسلاید 11 :
دو نمونه از کنترلر های فازی
اسلاید 12 :
یک کنترلر فازی PID
می بایست یک فازی کنترلر با سه ورودی خطا و تغییرات خطا و انتگرال خطا طراحی کنیم که در این صورت تعداد قواعد فازی به شدت زیاد می شود که برای رفع این مشکل آن را به دو بخش PD وI تقسیم میکنند
اسلاید 13 :
خلاصه:
کنترلر فازی می تواند دقیقاً به صورت کپی از کنترلرPID طراحی شود. به عبارت دیگر کنترلر فازی یک کنترلر PID است که ضرایبش در نقاط کار متفاوت تغییر میکند و این تغییر به گونه ای است که خروجی آن در مواردی که سیستم غیر خطی نیز می باشد به صورت نرم تغییر می کند.
اسلاید 14 :
کنترل فازی بر مبنای مدل
استفاده از روش تطبیقی
استفاده از سنتز مستقیم
زمان بندی گین فازی
Fuzzy Gain Scheduling
اسلاید 15 :
استفاده از روش تطبیقی
یادگیری معکوس:
اساس طراحی این کنترلر بر مبنای تولید یک مدل معکوس میباشد بدین صورت که در این حالت کنترلر می بایست با اعمال ورودی به سیستم آن را از حالت به حالت ببرد.
برای استفاده از این روش فرض بر این است که حالت سیستم قابل اندازه گیری میباشد و در ضمن دینامیک سیستم نیز میبایست گسسته باشد یا اینکه حداقل نمونه برداری شده و با تابع زیر قابل بیان باشد.
اسلاید 16 :
که در این حالتK بیانگر زمان گسسته، حالت سیستم و ورودی سیستم میباشد. حالت سیستم در زمان K+N با رابطهی زیر بیان میشود.
اسلاید 17 :
که در این رابطه U، برداری با توالی ورودیها میباشد. با این بیان و فرض معکوس پذیری F یک نقشهی معکوس سیستم به صورت زیر میباشد.
که در این حالت G می تواند با ایجاد بردار توالی ورودی های U ، حالت سیستم را از به در N گام جلوتر منتقل کند.
اسلاید 18 :
در راستای ایجادتابع معکوس از سیستم فازی استفاده می شود.
که این سیستم فازی با دراختیار داشتن حالت مورد نظر که به عنوان مرجع نیز به حساب میآید و با در نظر گرفتن حالت فعلی سیستم بردار U را به گونه ای ایجاد می کند که سیستم از حالت به حالت برود.
اسلاید 19 :
استفاده از روش تطبیقی
کنترل فازی تطبیقی مستقیم یا یادگیری ویژه:
در این حالت ایجاد کنترلر فازی به صورت آنلاین اتفاق می افتد به عبارتی دیگر به صورت همزمان با عملکرد سیستم، کنترلر فازی به گونه ای اطلاح می شود که فرآیند کنترلی به صورت بهینه پیش رود.
