بررسی سیستم های كنترل فازی

 موضوع مطالعه : نوسانات میرا بای یك روبات (دستگاه خودكار) انعطاف پذیر
كاربرد آزمایشهای كنترل فازی مستقیم و توافقی برای دو اتصال قابل انعطاف روبات كه در فصل 3 و6 توصیف شده است نشان می دهد كه پیشرفت قابل توجهی بیش از مورد غیركنترلی نشان داده شده در شماره 302 در صفحه 127 دارد ، اما به طور كلی ، بهترین راه ممكن نیست . كنتلر فازی مستقیم منفصل در فصل 3 شرح داده شده ، یك زمان اوج (بالا رفتن) سریع دارد . اما ضرر آن داشتن یك فراجهش بزرگ و نوسانهایی نزدیك نقطه تنظیم می باشد . پیوستن دو كنترلر از طریق سیگنال سرعت نقطه پایانی مشكلات فراجهش و نوسان را بطور متنابهی كاهش می دهد اما پاسخ كمی آرامتر می‌سازد . رویهم رفته بعلت كاهش سرعت اتصال آرنج تا وقتیكه اتصال شانه سریع حركند كند ، این كاهش سرعت در اتصال آرنج برای پیشگیری نوسانهای نقطه پایانی اتصال آرنج نزدیك نقطه تنظیم ضروری است . كه بوسیله قوه جبری (سكون) اتصال‌ها بوجود آمده بود .
ما می توانیم بر این مشكل غلبه كنیم اگر ما بتوانیم یك انتقال ملایم در سرعت اتصال شانه بسازیم . این می تواند بوسیله كاربرد یك كنترل سطح بالاتر برای نمایش دادن و تعدیل كردن كنترلر فازی مستقیم انجام داده شود . اینجا ما از یك كنترلر بیرونی استفاده خواهیم كرد .
نمونه كه در شكل 7.4 نشان داده شده ، كه موقعیت خطای ورودی (+)e برای كنترلر موتور شانه نمایش می دهد و تغییرات موقعیتهای فازی و قانون پایه كنترلر موتور شانه را .
همانطور كه ما دیدیم در واكنش (پاسخ) برای پیوستن كنترلر فازی مستقیم (شكل 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 شانه مورد استفاده سرعت نقطه پایانی از اتصال شانه پیوند داده شده است‌، و آن سرعت تغییر داده می شود بوسیله وابستگی نوسان اتصال شانه . برای حذف برآمدگی ، ما از كنترلر بیرونی برای تغییر سرعت اتصال شانه بتدریج استفاده می‌كنیم ، بنابراین از برانگیختن روشهای نوسانی جلوگیری می شود كه نتیجه آن لرزش بیش از حد در نقطه پایانی است .
قانون پایه برای كنترلر بیرونی شامل دوسیگنال ورودی و چندین قانون خروجی است :
1)اگر   سپس از قانون پایه 1 (جدول 7.1 ) استفاده می شود و در موضوع مورد بحث به تفضیل استفاده می شود .
2)اگر   سپس از قانون پایه 2 استفاده می شود (جدول 7.2) و در مبحث مذاكره بطور خلاصه (فشرده) استفاده می شود .
كنترلر بیرونی در موضوعات مورد بحث بوسیله تغییرات نمونه در مشخص كردن مقیاس توسعه می یابد و یا فشرده می شود . (در زیر شرح داده شده است) وقتیكه موضوع موردبحث به تضیل شرح داده می شود ،‌یك «كنترل خشن» انجام داده می شود وقتیكه فشرده می شونمد ، یك «كنترل نرم» انجام داده می شود .
شما ممكن است فكر كنید درباره شروع شباهت یادگیری متمركز پویا كه ما مطالعه كردیم در فصل 6 ، آن یك نوع فن میزان كردن (تنظیم) اتوماتیك است . شكل قضیه اثبات شده قانونهای سرپرست عهده دار می شوند كه یكی (و فقط یكی) از قانونها در هر پله زمانی قادر خواهند بود و استفاده می شوند . تا زمانی كه كنترل مشاهده می‌شود به كاربرد فقط این دو قانون می توانیم یابیم و تازمانیكه فقط یك قانون در هر پله زمانی توانایی خواهد داشت ، نیازی به استفاده كامل منابع استراتژی در كنترلر بیرونی
وجود ندارد .
وضوحاً ، آن برای دیدن قضیه اثبات شده قانونهای بالا مثل توضیح های وابسته به زمان ممكن خواهد شد . سپس عضویت فعالیتها را برای محدود كردن معنی آنها معین می كند . ما توانستیم همچنین از عضویت فعالیتها در محدود كردن معنی برآیندها استفدده كنیم . (چگونه؟)
سپس ، ناظری خواهد بود یك سیستم فازی كه بتدریج نسبت به سوئیچ ناگهانی میان دو شرط عمل می كند .
اینجا ، ما این راه را دنبال نمی كنیم . در عوض ، ما مطمئن ساختیم كه قانون پایه طراحی شده بود بنابراین یك انتقال ملایم مثل ناظر سوئیچ شده میان قانون دما پیشنهاد خواهد شد .

ساختمان قانون پایه :
عضویت فعالیتها و قانون پایه برای كنترلر اتصال آرنج مثل شكل 38 در صفحه 136 نگه داشته می شود . بعلاوه قانون پایه در جدول 7.1 و یك قانون پایه دیگر برای كنترلر موتور شانه اضافه شده بود . كنترل بیرونی میان دو قانون باید برای اتصال شانه سوئیچ می شود برای كنترل خشن و كنترل نرم . عضویت فعالیتها برای كنترلر خشن شبیه به كاربرد آن در مورد كنترلر فازی مستقیم پیوسته می باشد . (شكل 3.4 در صفحه 131 را ببینید) كه موضوع موردبحث است .
  درجه برای موقعیت خطا ،   برای سرعت نقطه پایانی و   ولت برای ولتاژ خروجی .
كنترلر نرم با قانون پایه نشان داده شده در جدول 7.2 همانند شكل برای عضویت فعالیتها مثل آنچه نشان داده شده در شكل 3.4 استفاده می شود ،‌انتظار می رود كه 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 كنترل خشن»
توجه كنید كه حركت از كنترل خشن به كنترل نرم ، پهنای موضوع مورد بحث برای موقعیت خطای خروجی كنترلر اتصال شانه بوسیله یك عامل دوتایی كاهش داده می‌شود تا زمانیكه پهنای موضوع مورد بحث برای سرعت نقطه پایانی بوسیله یك عامل دوتایی كاهش داده شود . این انتخاب بعد از چندین آزمایش ساخته شده بود كه‌آن پیدا شده بود وقتی كه پهنای موضوع مورد بحث برای سرعت كاهش داده شده بود بوسیله یك عامل بزرگتر ، كنترلر بسیار حساس می شود و نزدیك نقطه تنظیم .