Построение базы нечетких лингвистических правил
Напомним, что эта задача связана с процессом управления температурой воздуха в помещении, в котором установлен бытовой кондиционер. Суть задачи состоит в том, чтобы сделать регулировку кондиционера автоматической, обеспечивая постоянную температуру воздуха в помещении. Для формирования базы правил систем нечеткого вывода необходимо предварительно определить входные и выходные лингвистические переменные. Очевидно, в качестве одной из входных лингвистических переменных следует использовать температуру воздуха в помещении: β1 - "температура воздуха", а в качестве второй входной лингвистической переменной β2 -"скорость изменения температуры воздуха". В качестве выходной лингвистической переменной будем использовать угол поворота регулятора включения режимов «холод» и «тепло» кондиционера: β3 - "угол поворота регулятора". Для сокращения записи правил использованы символические обозначения значений отдельных термов переменных (см. таблицу 5.1).
Таблица 5.1
В этом случае система нечеткого вывода будет содержать 15 правил нечетких продукций следующего вида: ПРАВИЛО-1: ЕСЛИ "β1 есть РВ" И "β2 ecmь PS", ТО " β3 есть NB" ПРАВИЛО-2: ЕСЛИ "β1 есть РВ" И "β2 ecmь NS", ТО " β3 есть NS" ПРАВИЛО-3: ЕСЛИ "β1 есть РS" И "β2 ecmь PS", ТО " β3 есть NM" ПРАВИЛО-4: ЕСЛИ "β1 есть PS " И "β2 ecmь NS", ТО " β3 есть Z " ПРАВИЛО-5: ЕСЛИ "β1 есть N В" И "β2 ecmь NS", ТО " β3 есть P B" ПРАВИЛО-6: ЕСЛИ "β1 есть N В" И "β2 ecmь PS", ТО " β3 есть PS " ПРАВИЛО-7: ЕСЛИ "β1 есть NS " И "β2 ecmь N S", ТО " β3 есть PM " ПРАВИЛО-8: ЕСЛИ "β1 есть NS " И "β2 ecmь PS", ТО " β3 есть Z” ПРАВИЛО-9: ЕСЛИ "β1 есть PB " И "β2 ecmь Z ", ТО " β3 есть NM” ПРАВИЛО-10: ЕСЛИ "β1 есть PS " И "β2 ecmь Z ", ТО " β3 есть NS” ПРАВИЛО-11: ЕСЛИ "β1 есть NB " И "β2 ecmь Z ", ТО " β3 есть PM” ПРАВИЛО-12: ЕСЛИ "β1 есть NS " И "β2 ecmь Z ", ТО " β3 есть PS” ПРАВИЛО-13: ЕСЛИ "β1 есть Z " И "β2 ecmь PS", ТО " β3 есть NS” ПРАВИЛО-14: ЕСЛИ "β1 есть Z " И "β2 ecmь N S", ТО " β3 есть PS” ПРАВИЛО-15: ЕСЛИ "β1 есть Z " И "β2 ecmь Z ", ТО " β3 есть Z”
Рисунок 5.2. Графики функций принадлежности для термов входной лингвистической переменной «Температура воздуха»
Рисунок 5.3. Графики функций принадлежности для термов входной Лингвистической переменной «Скорость изменения температуры»
В качестве терм-множества первой лингвистической переменной используется множество T1 = {" очень холодная", "холодная", "в пределах нормы", "теплая", "очень теплая"}, которое записывается в символическом виде: T1={NB, NS, Z, PS, PB} с функциями принадлежности, изображенными на рисунке 5.2. В качестве терм-множества второй лингвистической переменной используется множество Т2= {" отрицательная", "равна нулю", "положительная"}, которое записывается в символическом виде: T2={NS, Z, PS) с функциями принадлежности, изображенными на рисунке 5.3. В качестве терм-множества выходной лингвистической переменной используется множество Tз= {"очень большой угол влево", "большой угол влево", "небольшой угол влево", "выключить кондиционер", "небольшой угол вправо", "большой угол вправо", "очень большой угол вправо"}, которое записывается в символическом виде: Tз={NВ, NM, NS, Z, PS, РМ, РВ}. При этом функции принадлежности термов из Т2 изображены на рисунке 5.4.
Рисунок 5.4. Графики функций принадлежности для термов выходной лингвистической переменной «Угол поворота регулятора»
При этом температура воздуха измеряется в градусах Цельсия, скорость изменения температуры - в градусах Цельсия в минуту, а угол поворота – в угловых градусах. В последнем случае поворот регулятора вправо означает включение режима «тепло» и положительное направление отсчета, а поворот влево – включение режима «холод» и отрицательное направление отсчета.
|
