Categories
Fuzzy Controller

Fuzzy System

Hệ mờ

Về nguyên tắc, hệ thống điều khiển mờ cũng giống các hệ thống điều khiển tự động thông thường khác. Điểm khác biệt ở đây là bộ điều khiển mờ được xây dựng phỏng theo tư duy của con người. Hay nói cách khác là nó “nhạy theo” kinh nghiệm và phương pháp rút ra kết luận của con người. Ưu điểm của kỹ thuật này là không phụ thuộc nhiều vào mô hình của đối tượng điều khiển. Nguyên tắc điều khiển mờ SISO đơn giản được minh họa như hình.

Cần chú ý dưới hệ mờ cơ bản là hệ tĩnh, điều này có nghĩa là giá trị ngõ ra của hệ mờ ở một thời điểm chỉ phụ thuộc vào giá trị ngõ vào ở thời điểm đó.

Nguyên tắc điều khiển mờ.

Sơ đồ khối hệ mờ cơ bản gồm 3 thành phần:

Khối mờ hóa: Khối mờ hóa, có nhiệm vụ mờ hóa các biến và các giá trị rõ ngõ vào sang giá trị ngôn ngữ và từ đó hình thành các tập mờ thành phần.

Luật mờ và phương pháp suy diễn: Từ các biến và các tập mờ ngõ vào tiến hành xây dựng luật mờ dựa trên tư duy hay kinh nghiệm của người thiết kế hoặc người vận hành. Sau đó từ các phương pháp suy diễn hình thành tập mờ ngõ ra từ các ngõ vào.

Khối giải mờ: Từ luật mờ,tập mờ và giá trị ngôn ngữ tiến hành tính toán và xác định giá trị ngõ ra sao cho phù hợp với yêu cầu và hệ thống thực tế. Từ đó đảm bảo được tính chính xác và ổng định của hệ thống.

Mặt đặc tính – Surface

Hệ mờ có thể có nhiều ngõ vào và nhiều ngõ ra. Đồ thị biểu điễn mối quan hệ giữa một ngõ ra theo hai ngõ vào bất kỳ gọi là mặt đặc tính. Trường hợp đặc biệt khi hệ mờ chỉ có một ngõ vào thì mặt đặc tính trở thành đường đặc tính. Tổng quát mặt đặc tính của hệ mờ suy diễn là mặt phi tuyến, tuy nhiên trong một số trường hợp mặt đặc tính có thể là mặt tuyến tính (mặt phẳng). Hình minh họa mặt đặc tính phi tuyến và tuyến tính.

Mặt đặc tính phi tuyến.
Mặt đặc tính tuyến tính.

Mặt đặc tính phụ thuộc chủ yếu vào hệ quy tắc mờ hay luật mờ vì hệ quy tắc mờ quyết định quan hệ giữa ngõ vào và ngõ ra dưới dạng giá trị ngôn ngữ. Tuy nhiên, hình dạng, vị trí các tập mờ, phương pháp suy diễn, phương pháp giải mờ cũng ảnh hưởng đến mặt đặc tính. Các ảnh hưởng này sẽ được phân tích sau.

Leave a comment