کاربرد آزمایشهای کنترل فازی مستقیم و توافقی برای دو اتصال قابل انعطاف روبات که در فصل 3 و6 توصیف شده است نشان می دهد که پیشرفت قابل توجهی بیش از مورد غیرکنترلی نشان داده شده در شمارة 302 در صفحة 127 دارد ، اما به طور کلی ، بهترین راه ممکن نیست . کنتلر فازی مستقیم منفصل در فصل 3 شرح داده شده ، یک زمان اوج (بالا رفتن) سریع دارد . اما ضرر آن داشتن یک فراجهش بزرگ و نوسانهایی نزدیک نقطة تنظیم می باشد . پیوستن دو کنترلر از طریق سیگنال سرعت نقطة پایانی مشکلات فراجهش و نوسان را بطور متنابهی کاهش می دهد اما پاسخ کمی آرامتر می‌سازد . رویهم رفته بعلت کاهش سرعت اتصال آرنج تا وقتیکه اتصال شانه سریع حرکند کند ، این کاهش سرعت در اتصال آرنج برای پیشگیری نوسانهای نقطه پایانی اتصال آرنج نزدیک نقطه تنظیم ضروری است . که بوسیلة قوة جبری (سکون) اتصال‌ها بوجود آمده بود .
ما می توانیم بر این مشکل غلبه کنیم اگر ما بتوانیم یک انتقال ملایم در سرعت اتصال شانه بسازیم . این می تواند بوسیلة کاربرد یک کنترل سطح بالاتر برای نمایش دادن و تعدیل کردن کنترلر فازی مستقیم انجام داده شود . اینجا ما از یک کنترلر بیرونی استفاده خواهیم کرد .
نمونه که در شکل 7.4 نشان داده شده ، که موقعیت خطای ورودی (+)e برای کنترلر موتور شانه نمایش می دهد و تغییرات موقعیتهای فازی و قانون پایة کنترلر موتور شانه را .
همانطور که ما دیدیم در واکنش (پاسخ) برای پیوستن کنترلر فازی مستقیم (شکل 3.9 در صفحه 140 را ببینید.) علت اصلی برای ظاهر شدن برآمدگی در حدود 9/0 ثانیه در موقعیت تغییر ناگهانی در سرعت اتصال شانه است .
اتصال آرنج به اتصال شانة مورد استفاده سرعت نقطة پایانی از اتصال شانه پیوند داده شده است، و آن سرعت تغییر داده می شود بوسیلة وابستگی نوسان اتصال شانه . برای حذف برآمدگی ، ما از کنترلر بیرونی برای تغییر سرعت اتصال شانه بتدریج استفاده می‌کنیم ، بنابراین از برانگیختن روشهای نوسانی جلوگیری می شود که نتیجة آن لرزش بیش از حد در نقطه پایانی است .
قانون پایه برای کنترلر بیرونی شامل دوسیگنال ورودی و چندین قانون خروجی است :
1)اگر سپس از قانون پایة 1 (جدول 7.1 ) استفاده می شود و در موضوع مورد بحث به تفضیل استفاده می شود .
2)اگر سپس از قانون پایة 2 استفاده می شود (جدول 7.2) و در مبحث مذاکره بطور خلاصه (فشرده) استفاده می شود .
کنترلر بیرونی در موضوعات مورد بحث بوسیلة تغییرات نمونه در مشخص کردن مقیاس توسعه می یابد و یا فشرده می شود . (در زیر شرح داده شده است) وقتیکه موضوع موردبحث به تضیل شرح داده می شود ،یک «کنترل خشن» انجام داده می شود وقتیکه فشرده می شونمد ، یک «کنترل نرم» انجام داده می شود .
شما ممکن است فکر کنید دربارة شروع شباهت یادگیری متمرکز پویا که ما مطالعه کردیم در فصل 6 ، آن یک نوع فن میزان کردن (تنظیم) اتوماتیک است . شکل قضیه اثبات شده قانونهای سرپرست عهده دار می شوند که یکی (و فقط یکی) از قانونها در هر پله زمانی قادر خواهند بود و استفاده می شوند . تا زمانی که کنترل مشاهده می‌شود به کاربرد فقط این دو قانون می توانیم یابیم و تازمانیکه فقط یک قانون در هر پله زمانی توانایی خواهد داشت ، نیازی به استفاده کامل منابع استراتژی در کنترلر بیرونی
وجود ندارد .
وضوحاً ، آن برای دیدن قضیه اثبات شده قانونهای بالا مثل توضیح های وابسته به زمان ممکن خواهد شد . سپس عضویت فعالیتها را برای محدود کردن معنی آنها معین می کند . ما توانستیم همچنین از عضویت فعالیتها در محدود کردن معنی برآیندها استفدده کنیم . (چگونه؟)
سپس ، ناظری خواهد بود یک سیستم فازی که بتدریج نسبت به سوئیچ ناگهانی میان دو شرط عمل می کند .
اینجا ، ما این راه را دنبال نمی کنیم . در عوض ، ما مطمئن ساختیم که قانون پایه طراحی شده بود بنابراین یک انتقال ملایم مثل ناظر سوئیچ شده میان قانون دما پیشنهاد خواهد شد .
ساختمان قانون پایه :
عضویت فعالیتها و قانون پایه برای کنترلر اتصال آرنج مثل شکل 38 در صفحة 136 نگه داشته می شود . بعلاوه قانون پایه در جدول 7.1 و یک قانون پایه دیگر برای کنترلر موتور شانه اضافه شده بود . کنترل بیرونی میان دو قانون باید برای اتصال شانه سوئیچ می شود برای کنترل خشن و کنترل نرم . عضویت فعالیتها برای کنترلر خشن شبیه به کاربرد آن در مورد کنترلر فازی مستقیم پیوسته می باشد . (شکل 3.4 در صفحة 131 را ببینید) که موضوع موردبحث است .
درجه برای موقعیت خطا ، برای سرعت نقطه پایانی و ولت برای ولتاژ خروجی .
کنترلر نرم با قانون پایه نشان داده شده در جدول 7.2 همانند شکل برای عضویت فعالیتها مثل آنچه نشان داده شده در شکل 3.4 استفاده می شود ،انتظار می رود که موضوع مورد بحث برای ورودیها و خروجیها فشرده شوند . موضوعات موردبحث برای موقعیت خطا است . درجه و موضوعات مورد بحث برای سرعت نقطه پایانی است . خروجی موضوعات موردبحث ولت است .
«جدول 7.1 ، قانون پایه برای کنترل خشن»
توجه کنید که حرکت از کنترل خشن به کنترل نرم ، پهنای موضوع مورد بحث برای موقعیت خطای خروجی کنترلر اتصال شانه بوسیلة یک عامل دوتایی کاهش داده می‌شود تا زمانیکه پهنای موضوع مورد بحث برای سرعت نقطة پایانی بوسیلة یک عامل دوتایی کاهش داده شود . این انتخاب بعد از چندین آزمایش ساخته شده بود که‌آن پیدا شده بود وقتی که پهنای موضوع مورد بحث برای سرعت کاهش داده شده بود بوسیلة یک عامل بزرگتر ، کنترلر بسیار حساس می شود و نزدیک نقطة تنظیم .
جدول 7.1 و 7.2 کاربرد قانونهای پایه برای کنترل خشن و نرم را نشان می دهد . توجه کنید به ردیف ، برای قانون پایه برای کنترل نرم صفرهای بسیاری مثل قبلی از کاهش حساسیت کنترلر برای یک سیگنال سرعت نویز وجود دارد . قانون پایه برای کنترل خشن این صفرها را ندارد مثل ولتاژ شروع (off set) از شتاب سنج های موجود غیرمنطقی به طول کنترلر هست عملیاتی در ناحیه .
همچنین توجه کنید که تا در طول طرحهایی در بدنة جدول نمایش داده شده در جدول 7.1 و 7.2 شبیه هستند ، وجود دارد اختلافاتی شامل یک انعکاس بهترین راه برای کنترل روبات . توجه کنید که مرکز ارزشها در قانون پایه کنترل نرم با سرعت بیشتر تغییر می کند چنانکه ما از مرکز قانون پایه حرکت کنیم و مانند مقایسه قانون پایه کنترل خشن . این بخاطر یک تغییر بزرگ تر در خروجی کنترلر برای تغییرات کوچکتر در ورودی است . نتیجه آن که در بهتر شدن کنترل سرعت شفت موتور جلوگیری از فراجهش نقطه تنظیم که در همان لحظه آسیب توقف تدریجی سرعت موتور می شود می باشد .
در آخر ، ما یادداشت می کنیم که قانون پایه کنترل نرم انتخاب شده بود ، بنابراین خروجی تغییر زیادی نمی کند وقتیکه قانون پایه سوئیچ می شود . یک انتقال ملایم میان قانونهای پایه ترقی می یابد .
شمارة قانون های استفاده شده بوسیلة الگوریتم کنترل نظارتی ، (2) است برای کنترلر خشن ، به اضافة 121 برای کنترلر نرم ، به اضافة 344 برای کنترلر سرآرنج ، به اضافه 2 برای کنترلر بیرونی ،نتیجة آن در قانون 587 است . همانطور که کنترلر خشن یا کنترلر نرم در هیچ زمانی (any time) فعال شده است .
موثراً شماره قانونهای استفاده شده 466=121-587 است . (کدامیک به چیزی که استفاده شد ، برای کنترلر فازی مستقیم پیوسته در فصل 3 است؟)
نتایج آزمایشات :
نتایج آزمایشات کاربرد این برنامه نظارت نشان داده شده در شکل 7.5 را فراهم می‌کند. مقدار زیادی کاهش در برای هر دو اتصال است . همانطور که در جریان (in set) نشان داده شده است . واکنشها ، وابستکی سریع با فراجهش خیلی کوچک دارد . مقایسه این واکنش (پاسخ) با واکنش برای کنترلر فازی مستقیم پیوسته بدست می آید . (شکل 3.9 در صفحة 140 را ببینید) ما می توانیم ببینیم که واکنش از کنترلر نظارتی یک زمان سکون کوچکتر دارد که برآمدگی آن در بخش آغازی نمودار تقریباً حذف شده است .
توجه کنید که این به آنچه ما به دست آورده ایم برای FMRLC شبیه است (ببینید شکل 6.17 در صفحة 362)
واکنش روبات به یک مقدار زیاد وابستگی معکوس بهتر است از واکنش وقتی که از کنترلرهای فازی مستقیم استفاده می شود (پیوسته یا ناپیوسته) ، پاسخها برای مقادیر زیاد زاویة کوچک به آنهایی که در کنترلر فازی مستقیم بدست آورده ایم شبیه هستند و EMRLC شماره 7.6 نشان می دهد پاسخ روبات با یک ظرفیت حمل در نقطه پایانی ، حکم مقدار زیاد برای هر دو اتصال هست ، همانطور که در جریان نشان داده شده واکنش عمدتاً ثابت شده است همانطور که مقایسه شده با واکنش از برنامه‌های کنترل فازی مستقیم ، (ببینید شکل 3.6 و 3.10 در صفحة 134 و 141 ) و اندکی بهتر از FMRLC (ببینید شکل 6.18 در صفحه 363 ) . نوسانها در نقطه پایانی ناشی از اضافه شدن سکون (قوة جبری) است . نمایان شده در مورد کنترل فازی مستقیم (ببینید شکل 3.6 و 3.10 ) که در اینجا حذف شده است .
از نتایج بدست آمده برای تکنیکهای کنترل فازی مستقیم (ببینید فصل 3 را) FMRLC (ببینید فصل 6 را) و تکنیکهای کنترل نظارتی (در اینجا) ما می بینیم که نتایج از قبل در همة موارد آزمایش شده بالاتر هستند . نظارت در موارد بزرگ نتایج بهتری را می دهد و در وابستگی معکوس و مقدار زیادی (loaded - tip) . و نتایج بدست آمده از کنترلر فازی مستقیم در مورد مقدار زیاد کوچک مقایسه شده بود .
مقایسة FMRLC ، ناظر اندکی بهتر از مقدار زیاد وابستگی معکوس دارد و موردی که وجود دارد یک ظرفیت حمل است ، نه فقط اینکه بدون FMRLC ، 1150 قانون مقایسه نیاز بود به 466 برای نزدیک شدن به نظارت نیاز داشتیم .
اختلاف بزرگ در اجرای کنترلر نظارتی و کنترلر های فازی مستقیم ، اضافه شدن کنترلر پرونی و قانون پایه اضافی برای کنترلر اتصال شانه می باشد . این اضافه شدن باعث افزایش پیچیدگی الگوریتم کنترل می شود اما نه به طول زیاد (بیادآورید که ما استفاده کردیم 466 قانون برای کنترلرهای پیوسته و فقط 466 قانون برای کنترلرهای نظارتی با یک فوق العادة 121 برای دومین کنترلر شانه)
حلقة توقیف شده زمان خیلی کم افزایش می یابد و همانند زمان نمونه گیری (15 میلی ثانیه) همانطور که در مورد کنترل فازی مستقیم استفاده شده بود . کنترل نظارتی از حافظه زیاد استفاده می کند . همانطور که در الگوریتم های فازی مستقیم مقایسه می‌کنند تا زمانیکه دومین قانون پایه با (121 قانون) برای کنترلر شانه ذخیره شده باشد، در هر حال ، در اجرا ناظر حق انتخاب در یک قانون پایه یا بیشتر دارد ، رویهم رفته ما می بینیم که قانون پایه نظارتی می تواند استفاده شوند عمدتاً در منفعت رسانی در یک درخواست عملی ، در آینده ما مطالعه می کنیم چگونگی نظارت در کنترلر فازی توافقی را .
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 36 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله پروژه درس زبان تخصصی سیستم های کنترل فازی
