Информационное обеспечение системы управления подъёмно-транспортным механизмом

Для отношения Т значения функции принадлежности определяются через обобщенную операцию , так что

(1.5)

Модель вычисления степени истинности нечетких правил вывода имеет вид:

(W,T,H), W=W1W2W3W4, (1.6)

Модель работает по следующему алгоритму при принятии решения.

1. Для момента времени t0 определяется координата множества W . Для точки w0 получают значения функций принадлежности нечеткого решения выбора hi.

2. Выбирается максимальное значение

3. Решение hs является выбранным в результате работы модели вычисления степени истинности нечетких правил вывода.

Данная модель будет применена для реализации нечеткого контроллера.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА УПРАВЛЕНИЯ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫМ МЕХАНИЗМОМ

Например искомая скорость в конце торможения для точки О4 может быть найдена следующим образом с помощью использования нечетких переменных.

Если угол =з-, где з - заданное значение, - измеренное значение ; немного увеличивается по часовой стрелке и производная угла колебания груза немного увеличивается против часовой стрелки и скорость VT=VTЗ-VT, где VTЗ - заданное значение скорости, VT - измеренное значение скорости; равна нулю, тогда скорость VО должна быть небольшой в отрицательном направлении относительно нуля.

Введем лингвистические переменные (ЛП): - «угол раскачивания», - «производная угла раскачивания»; VT - «разность заданной и измеренной скоростей»; VО - «определяемая скорость». Согласно работе, для ЛП введем нечеткие переменные (НП).

Определим терм-множество ЛП : Т()={PM - угол раскачивания положительный (против часовой стрелки) средний; PS - угол раскачивания положительный небольшой; ZR - угол раскачивания нулевой; NS - угол раскачивания отрицательный (против часовой стрелки) небольшой; NM - угол раскачивания отрицательный средний}. На рис. 2.1 приведены функции принадлежности для нечетких переменных терм-множества Т().

Рис. 2.1

Определим терм-множество ЛП : Т()={PS - производная угла раскачивания положительная небольшая; ZR - производная угла раскачивания нулевая; NS - производная угла раскачивания отрицательная}. На рис. 2.2 приведены функции принадлежности для нечетких переменных терм-множества Т().

Рис. 2.2

Определим терм-множество ЛП VT: Т(VT)={PM - разность скоростей VT положительная (против часовой стрелки) средняя; PS - разность скоростей VT положительная небольшая; ZR - разность скоростей VT нулевая; NS - разность скоростей VT отрицательная (против часовой стрелки) небольшая; NM - разность скоростей VT отрицательная средняя}. На рис. 2.3 приведены функции принадлежности (VT) для нечетких переменных терм-множества Т(VT).

Рис. 2.3

Определим терм-множество ЛП VО: Т(VО)={PMVО - скорость VО положительная (против часовой стрелки) средняя; PSVО - скорость VО положительная небольшая; ZRVО - скорость VО нулевая; NSVО - скорость VО отрицательная (против часовой стрелки) небольшая; NMVО - скорость VО отрицательная средняя}. На рис. 2.4 приведены функции принадлежности (VО) для нечетких переменных терм-множества Т(VО).

Рис. 2.4

Для каждой из точек определим набор правил эвристического алгоритма управления скоростью. Последовательность действий нечеткого контроллера для точек O1,O2,O3 разбивается на две составляющие:

- стабилизация груза, т.е. на всех этапах движения контролируется положение груза, величина угла отклонения, скорость изменения угла отклонения, скорость движения груза, его отклонение от заданной скорости и, в зависимости от значений поступающих данных, выбирается то или иное решение, в ходе выполнения которого устраняется раскачка;

- перемещение, т.е. после устранения раскачки или если отклонения параметров не выходит за заданные допустимые пределы выполняется перенос груза. Одновременно с перемещением осуществляется контроль, если появляется раскачка, то переходим к стабилизации.

Для точки начала движения O1 определим следующую базу правил эвристического алгоритма управления оператором скоростью VO(t) крана при VT(t)>0, VTi(t)>VTi-1(t).

Правила Ri стабилизация:

R1: если угол раскачивания отрицательный (по часовой стрелке) небольшой =NS и скорость угла раскачивания отрицательная (направление скорости по часовой) =NS и разность заданной и измеренной скоростей положительная небольшая VT= PS, тогда определяемая скорость VО=PSVО;

R2: если угол раскачивания отрицательный (по часовой стрелке) небольшой =NS и скорость угла раскачивания нулевая =ZR и разность заданной и измеренной скоростей положительная небольшая VT= PS, тогда определяемая скорость VО=PSVО;

R3: если угол раскачивания отрицательный (по часовой стрелке) небольшой =NS и скорость угла раскачивания положительная небольшая (направление скорости против часовой) =PS и разность заданной и измеренной скоростей положительная небольшая VT=PS, тогда определяемая скорость VО=PSVО;

Далее аналогичным образом получаем следующее:

R4: если =NM и =NS и VT= PS, тогда VО=PMVО;

R5: если =NM и =ZS и VT= PS, тогда VО=PMVО;

R6: если =NM и =PS и VT= PS, тогда VО=PMVО;

R7: если =PS и =PS и VT= PS, тогда VО=NSVО;

R8: если =PS и =ZR и VT= PS, тогда VО=NSVО;

R9: если =PS и =NS и VT= PS, тогда VО=NSVО;

R10: если =PM и =PS и VT= PS, тогда VО=NMVО;

R11: если =PM и =ZR и VT= PS, тогда VО=NMVО;

R12: если =PM и =NS и VT= PS, тогда VО=NMVО;

R13: если =NS и =NS и VT= PM, тогда VО=PSVО;

R14: если =NS и =ZR и VT= PM, тогда VО=PSVО;

R15: если =NS и =PS и VT= PM, тогда VО=PSVО;

R16: если =NM и =NS и VT= PM, тогда VО=PMVО;

R17: если =NM и =ZS и VT= PM, тогда VО=PMVО;

R18: если =NM и =PS и VT= PM, тогда VО=PMVО;

R19: если =PS и =PS и VT= PM, тогда VО=NSVО;

R20: если =PS и =ZR и VT= PM, тогда VО=NSVО;

R21: если =PS и =NS и VT= PM, тогда VО=NSVО;

R22: если =PM и =PS и VT= PM, тогда VО=NMVО;

R23: если =PM и =ZR и VT= PM, тогда VО=NMVО;

R24: если =PM и =NS и VT= PM, тогда VО=NMVО;

Правила Ri разгона:

R25: если угол отклонения груза укладывается в нулевой интервал значений =ZR и угловая скорость нулевая =ZR и разность заданной и измеренной скоростей стремится к нулевому значению VT= ZR, тогда искомое значение скорости должно быть следующим VО=PSVО;

Таким же образом образуются следующие нечеткие высказывания:

R26: если =ZR и =ZR и VT= ZR, тогда VО=PMVО;

R27: если =ZR и =ZR и VT= ZR, тогда VО=NSVО;

R28: если =ZR и =ZR и VT= ZR, тогда VО=NMVО;

R29: если =ZR и =ZR и VT= ZR, тогда VО=PMVО;

O2 - точка окончания разгона и начала равномерного переноса груза.

Характерным в этот момент времени является то, что разность скоростей VTз и VT должна укладываться в интервал ZR, т.е. она является минимальной. База правил эвристического алгоритма управления скоростью VO(t) для данной точки:

Правила Ri стабилизации:

R1: если =NS и =NS и VT= ZR тогда VО=PSVО;

R2: если =NS и =ZR и VT= ZR, тогда VО=PSVО;

R3: если =NS и =PS и VT= ZR тогда VО=PSVО;

R4: если =PS и =PS и VT= ZR тогда VО=NSVО;

R5: если =PS и =ZR и VT= ZR тогда VО=NSVО;

R6: если =PS и =NS и VT= ZR тогда VО=NSVО;

Правила Ri перемещения:

R7: если =ZR и =ZR и VT= ZR, тогда VО=PSVО;

R8: если =ZR и =ZR и VT= ZR, тогда VО=PMVО;

R9: если =ZR и =ZR и VT= ZR, тогда VО=NSVО;

R10: если =ZR и =ZR и VT= ZR, тогда VО=NMVО;

R11: если =ZR и =ZR и VT= ZR, тогда VО=PMVО;

O3 - точка начала торможения, для нее характерной чертой является VTi(t)<VTi-1(t). База правил эвристического алгоритма управления оператором скоростью VO(t).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5