Қазақстан республикасының білім жəне ғылым министрлігі

жəне жүйе күйінің өзгеруіне байланысты коэффициенттерді түзетеді. Бұл
жүйелер бейімді интеллектуалды басқарудың сараптық реттеушілер деп аталды.
5
.1-суретте
сараптық бағалау технологиясын қолданған бір ПИД-реттеуші
бейімді түзету жүйесінің блок-сұлбасы көрсетілген.
5.2 Нақты емес жүйе технологиясы
Көптеген жүйелерді «егер-онда-əйтпесе» түсінікті логикалық ережемен
салыстыруға болмайды. Американдық ғалым
Lotfi A. Zadeh осыған ұқсас
есептерді шешу үшін нақты емес логика аппаратын ойлап шығарды. Нақты емес
логика дəл емес сияқты физикалық жүйелерге тəн қасиеттерді есепке ала отырып,
адам ойлауын имитациялайтын дискреттік басқару əдістемесін ұсынады.
Қарапайым бинарлық логика тек қарама-қарсы күйді пайдаланады, мысалы,
«ыстық-суық», «жабық-ашық», «жылдам-баяу». Сонымен, егер, 40
0
С
температураны «ыстық» деп түсінсек, ал 15
0
С температураны «суық» десек, онда
28
0
С температураны қайда жатқызамыз? Бинарлық логика бұл сұраққа жауап бере
алмайды. Ал, керісінше нақты емес логиканың тиістілік дəрежесі тəрізді жұмсақ
градацияларға «жылы-салқын» өтуге мүмкіндік беретін қосымша тəсілдері бар.
Осылайша, 28
0
С белгілі тиістілік дəрежесімен «жылыға» да «салқынға» да қатысты
бола алады. Нақты емес логикада мүшелік дəреже сияқты түсініктер де
қолданылады, олар сенімділікпен анықталады. Нақты емес логика өзінің шешімін
лингвистикалық айнымалылар формасында шығарады. Бұл айнымалылар логика
ережелерімен өңделеді, нəтижесінде бір немесе бірнеше қорытындылар
қалыптасады. Нақты емес логика нақты емес қатынастар көмегімен нақты емес
көпмүшеліктерді пайдаланады. Нақты емес логика əдісін басқарудың ерекшелігі
айнымалылардың көбі кіріс/шығыс қатынасымен ауыстырылады. Осыған сəйкес
ережелер саны азаяды жəне есепті шешу жылдамдатылады.
Мысал ретінде, нақты емес логика қағидаларына құрылған поездың
жылдамдығын автоматтық реттеуішін қарастырайық. Реттеуіш үшін критериі
болып, берілген шектеулерде жолдағы уақытты тиімдеу табылады. Кіріс
деректері ретінде белгіленген жерге дейінгі арақашықтық, жылдамдық, үдеудің
ағымдағы сипаттамалары қабылданған. Реттеуіш қуатты басқару қажет.
Тиістілік функциясы айнымалыларға лингвистикалық мəндер береді. Мысалы,
жылдамдыққа «өте баяу», «баяу», «оптималды», «жылдам», «өте жылдам»
түсініктері берілген. Үдеуге келесідей лингвистикалық түсініктер берілген:
«тежеу», «тұрақты жылдамдық», «үдеу». Тиістілік функциясымен белгіленген
арақашықтыққа келесідей лингвистикалық түсініктер берілген «тым жақын»,
«жақын», «алыс». Шығыс айнымалысына байланысты - қуатқа бірнеше
түсініктер қолданған: «елеулі төмендету», «аз төмендету», «тұрақты болуын
сақтау», «аз көтеру», «елеулі көтеру». Əр моментте кіріс айнымалылары
берілген (сенімділік) салмағы 0-ден 1-ге дейін кіріс көрсеткіштердің көптігімен
сипатталады. Осыған байланысты, анықталған сенімділік дəрежесі бар шығыс
көрсеткіштері алынады. Мысалы, ағымдағы жылдамдық күйі 0.8 салмақпен
«жылдам», ал, 0.3 салмағымен «өте жылдам» анықталады. Үдеудің ағымдағы
күйі 1.0 салмақпен «үдеу» ұғымымен анықталады. Белгіленген жерге дейінгі
арақашықтық 0.8 салмақпен «жақын» жəне 0.2 салмаққа «өте жақын» сəйкес
келеді.
Басқару үшін реттеуіш логикасында ереже жиыны қолданылады, солардың
кейбіреулері төменде келтірілген:

- егер жылдамдық «жылдам», ал үдеу «үдеу» мағынасына ие болса, онда
«қуатты аз төмендету» қажет;
- егер белгіленген жерге дейінгі арақашықтық «өте жақын» ұғымымен
сипатталса, онда қуатты елеулі төмендету қажет;
- егер арақашықтық «жақын» мағынасына ие болса, онда қуатты аз азайту
қажет.
Қарастырылып отырған жағдайда қуатты төмендету қажет. Себебі,
«жақын» арақашықтығы «өте жақынға» қарағанда үлкен сенімділікке ие болса,
онда «аз төмендету» «елеулі төмендетуден» үлкен сенімділікке ие болады.
Нақты емес контроллер, басқару кезіндегі жұмыс істеу принципі нақты емес
логика қондырғысына негізделген келесідей негізгі операцияларды орындайды:
- жүйе жағдайы туралы деректерді нақты емес логиканың лингвистикалық
терминдеріне (фазификация) түрлендіру, сонымен қатар, нақты емес ақпаратты
сақтау жəне өңдеу;
- деректер базасына салынған, лингвистикалық басқару ережелері
бойынша нақты емес қорытындыларды орындау;
- РТЖ басқару үшін нақты емес айнымалыларды нақты түсінікке аудару
(дефазификация).
5.2-суретте басқарудың орындаушы деңгейіндегі нақты емес реттеуіштің
құрылымдық сұлбасы көрсетілген. Айнымалылардың белгіленуі алғашында
көрсетілген.
Орындаушы деңгейде ММ басқарудың ең кең таралғаны ПИД-реттеуіштері.
Бұл реттеуіштер үш құраушы қосындысы болып келетін шығыс сигналын
өндіреді, атап айтқанда: пропорционалды реттеу, интеграл бойынша реттеу жəне
туынды бойынша реттеу.
5.2
-сурет. Нақты емес реттеуіш
Үздіксіз ПИД-реттеуіш алгоритмі жалпы түрде келесі өрнекпен өрнектеледі:
,
)
(
)
(
1
)
(
)
(
0
0
ú
û
ù
ê
ë
é
+
+
×
+
=
ò
t
d
dt
t
de
T
d
e
T
t
e
K
u
t
u
t
t

мұндағы, u
0
-түзету мəні, К-реттеушіні күшейту коэффициенті; Т
0
-
интегралдау 
уақытының 
тұрақтысы; Т
d
-дифференциалдау 
уақытының
тұрақтысы,
e(t)
– берілген басқару контурындағы қателік сигналы.
ПИД-реттеушінің көрсеткіштерін күйге келтіру үшін сараптық жүйесі бар,
5
.2-суретте блок-сұлбасы көрсетілген
нақты емес контроллер қолданылуы
мүмкін. Нақты емес логика басқару есептерін шешуде Жапонияда кең
қолданысқа ие. Нақты емес реттеуіш қолданылатын көптеген мысалдар
келтіруге болады, мысалы, автоматты фокусталатын фотоаппараттар, кір
жуатын машиналар, лифттар жəне т.б. Бірақ та, нақты емес реттеуішті кез-
келген РТЖ-ны басқару үшін қолданылатын əмбебап құрылғы ретінде
қарастыру қателік. Айта кететін жағдай, нақты емес реттеушіні қолдануда
қиыншылық туғызатын мəселелері бар, мысалы, бұл реттеуіштердің
тұрақтылығын дəлелдеу өте қиын. Бұл реттеуіштер нақты үлгіге негізделмеген.
Басқару есептерін шешуде көрсетілген қиыншылықтар нақты емес реттеушінің
пайдалану аймағын шектейді.
Негізгі əдебиет: 1 [34-41].

жүктеу/скачать 1,44 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: