Tải bản đầy đủ

Giáo trình bài tập chuong8 cstd

Môn h c

NH P MÔN I U KHI N THÔNG MINH
Gi ng
g viên: PGS. TS. Hu nh Thái Hoàng
g
B môn i u Khi n T
ng
Khoa i n – i n T
i h c Bách Khoa TP.HCM
TP HCM
Email: hthoang@hcmut.edu.vn
Homepage: http://www4.hcmut.edu.vn/~hthoang

19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

1



Ch

ng 2

LÝ THUY
U T LOGIC
OG C M

19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

2


N i dung ch

ng 2

Gi i thi u
T ph pm
 Các
Cá phép
hé ttoán
á ttrên
ê t pm
 Logic m
 Suy
S lu
l nm
 H m Mamdani và h m Takagi-Sugeno
 Ví d
ng d ng h suy lu n m
 Gi i thi u b công c logic m c a Matlab


19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM


3


GI I THI U

19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

4


Gi i thi u ph

ng pháp đi u khi n m

i u khi n m c ch
h t l ng dù
dùng logic
l i kinh
ki h đi n
V1
LH

mưcc chat
chất long
lỏng tren
trên mưc
mức cao nhat
nhất
1 khi mự
LH  
0 khi mực chất lỏng dưới mức cao nhất
1 khi mực chất lỏng trên mức thấp nhất
LL  
0 khi mực chất lỏng dưới mức thấp nhất

LL

 Bộ điềàu khiểån logic kinh điểån
1, nếu LL chuyển từ 1 sang 0
V1  
0 neu
nếu LH chuyen
chuyển tư
từ 0 sang 1
0,
19 August 2014

© H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM

(1)

5


ng pháp đi u khi n m

Gi i thi u ph

i u khi n m c ch
h t l ng dù
dùng logic
l i m
V1

G ù trò đ
Giá
đặt
Sai số
Mực chất lỏng

 Người vận hành
nếu sai số lớn thì góc mở V1 lớn

nếu

19 August 2014

sai số nhỏ thì góc mở V1 nhỏ
© H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM

(2)
6


Gi i thi u ph


Ph

ng pháp đi u khi n m

ng án đi u khi n 1: PLC (Programmable Logic

Controller)


Ph

 Ph

ng án đi u khi n 2: FLC (Fuzzy Logic Controller)
ng pháp đi u khi n m

khi n b t ch

c quá trình x

là ph

lý các thông tin không rõ

ràng và ra quy t đ nh đi u khi n c a con ng

19 August 2014

ng pháp đi u

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

i.

7


Các

ng d ng c a ph

ng pháp đi u khi n m

ng d ng đ u tiên:

K đ ng c h i n c (Mamdani,
(M d i
1974)
 Càng
Cà ngày
à có
ó càng
à nhi
hi u h th ng đi u khi n ttrong
công nghi p và dân d ng áp d ng ph ng pháp đi u
khi n m .

i u khi n h th ng th ng và t ng t c c a xe l a,
h th ng lái xe

i u khi n robot

i u khi n máy gi tt, máy nh t đ ng
ng,...


19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

8


C s toán h c c a ph

ng pháp đi u khi n m

Phân lo i m

Nh n d ng m
Lý thuy t
t pm

Logic m và
suyy lu n m
i u khi n m

ol

19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

ng m

9


T PH PM

19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

10


Khái ni m t p h p m
T p rõ
õ

T pm

X

X
c

A
a


A

a
b

b
A(x)

 A~ ( x)

1

1
2

x

6

 T p rõ có biên rõ ràng
 T p rõ đ c đ nh ngh a
thông qua hàm đ c tr ng
19 August 2014

2

6

x

 T p m có biên không rõ ràng
 T p m đ c đ nh ngh a thông
qua hàm liên thu c

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

11


Khái ni m t p h p m
Tập rõ
ro

Tập mờ

X

X
a

~
A

c

A

a
b

b

 A~ ( x)

A(x)
1

1
2

6

 Tập rõ có biên rõ ràng
ro đượ
đươcc đònh nghóa
 Tập rõ
thông qua hàm đặc trưng
19 August 2014

2

x

6

x

 Tập mờ có biên không rõ ràng
 Tập mơ
mờ đượ
đươcc đònh nghóa thong
thông
qua hàm liên thuộc

© H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM

12


M t s ví d v t p h p rõ và t p h p m


T p rõ:

A  x  ,1  x  5

B  x  , x  7

C  người có chiềàu cao h  1.65m





D  giá trò nhiệt độ T  400 C
~
T p m : A  x  , x  3
~
B  x  , x  7
~
C  người cao
~
D  nhiệt độ thấp

Nh n xét: Khơng
g th xác đ nh đ c t p m n u khơng
g đ nh
ngh a hàm liên thu c mơ t t p m đó
19 August 2014

© H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM

13


nh ngh a t p h p m
~
T p m A xác đ nh trên t p c s X là m t t p h p mà
m i ph n t c a nó là m t c p giá tr ( x,  A~ ( x)) , trong đó
xX và  A~ ( x) là ánh x :

 A~ ( x) : X  [0,1]
Ánh

x

 A~ ( x) đ

~
c g i là hàm liên thu c c a t p m A .

Hàm liên thu c đ c tr ng cho đ ph thu c c a ~m t
ph n t c a b t k thu c t p c s X vào t p m A . Nói
cách
á h khá
khác, t p m xác
á đ nh
h b i hà
hàm liê
liên th
thu c c a nó.
ó


19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

14


Thớ d hm liờn thu c mụ t t p m
~
A x , x 3

~
B x , x 7

( x)

( x)

~
A

~
B

x
0

x

3

7

0

~
D nhieọ
hi ọt ủoọ
ủ ọ thap
th ỏ

~
C ngửụứ
ửụứi cao

( x)

( x)

~
C

~
D

x

x
0

1.65

19 August 2014

1.80

0

30

â H. T. Hong - éHBK TPHCM

40
15


Ký hi u t p h p m
Ký


hi u:
T p m đ nh ngh a trên t p c s r i r c:

 ( xi )
~
A
xi
i


T p m đ nh ngh a trên t p c s liên t c:

 ( xx))
~
A
x
X

19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

16


Ví d bi u di n t p m trên t p c s r i r c

m A ( x )
1.0

1

0.6

1.0
0.8
0.4

0.3

x
0

3

4 5 6

7

8

0.3 0.6 1.0 0.8 0.4 1.0

A=
+
+
+
+
+
3
4
5
6
7
8
19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

17


Ví d bi u di n t p m trên t p c s liên t c

m A ( x )

~
A

1

x
0

=
A

ò
Â

19 August 2014

3

m A ( x )
x

6

8

ìï
ïï
( x < 3 or x > 8)
ïï0
ïï x - 3
ïí
m
(
x
)
=
(3 £ x < 6)
v i A
ï
3
ï
ï
ï
8- x
ï
(6 £ x £ 8)
ï
ï
ï
î 2
© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

18


Bài t p
V

hàm liên thu c c a t p m :

0.0 0.3 0.6 1.0 1.0 0.5 0.0

A=
+
+
+
+
+
+
1
2
3
4
5
6
7
V

hà liên
hàm
liê thu
th c c a t p m

 bi t r ng:
A

ìï
ïï
( x < 1 or x > 7)
ïï0
ïï x -1
m A ( x ) = íï
(1 £ x < 3)
ïï 2
ïï
ïï 7 - x (3 £ x £ 7)
ïïî 4
19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

19


Bài t p
Vi

t bi u th c bi u di n t p m t hàm liên thu c:

m A ( x )
09
0.9

1

0.8
0.5

0.4

0.2

0.0

0

2

4 6 6

m A ( x )

x

8 10

~
A

1

x
0
19 August 2014

2

5

9

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

20


Các d ng hàm liên thu c

th c tính hàm liên thu c: xem H th ng đi u
khi n thông minh, trang 32-34

 Công

19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

21


Các d ng hàm liên thu c

19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

22


Tính ch t c a hàm liên thu c
(x)

Lõi

1
cao
0

Biên

x

Mi n n n


Mi n n n: là mi n thu c t p c s sao cho (x) > 0.



Biên: là mi n thu c t p c s sao cho 0 < (x) < 1.
1



Lõi: là mi n thu c t p c s sao cho (x) = 1.



~
cao c n trên nh nh t c a hàm ll.thu
cao:
th c:
c hgt ( A)  sup
s p  A~ ( x )
xX

19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

23


T p c t ng


Ch t p m
Cho

ng

ng  c

ng 

~
hàm liê
liên th
thu c là  A~ ( x ) . T p c t
A cóó hà
~
~
a t p m A là t p m A có hàm liên

thu c xác đ nh b i:

 A~ ( x )  min ,  A~ ( x )

19 August 2014

© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

24


S phân ho ch m (Fuzzy partition)

~ ~
~
 Các
Cá t p m A1 , A2 ,.., An đ nh
h ngh
h a trên
tê t pc s X
~
~
đ c g i là phân ho ch m n u Ai  , Ai  X và:
n

x  X ,   A~i ( x )  1
i 1

(x)
1

0
19 August 2014

x
© H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×