دانلود مقاله الگوریتم بهینه سازی و انواع سیستم های


Widget not in any sidebars

شکل 59-الف: سرعت موتور

شکل 59-د: SOC باتری (%)
شکل 59-ج: جریان موتور

شکل 59-و: توان موتور، FCو باتری
شکل 59-ه: جریان باتری
فصل سوم
سیستم های فازی
3-1 مقدمه
در این پایان نامه به منظور بهبود اقتصادی سیستم سوختی خودروی هیبرید از یک کنترلر مبتنی بر منطق فازی استفاده شده است. بدلیل اینکه خودروهای هیبرید غیر خطی و چند متغیره می باشند، کنترلر های منطق فازی برای مدیریت انرژی بسیار مناسب هستند. همچنین برای بهبود عملکرد کنترلر فازی از الگوریتم بهینه سازی بر اساس آموزش-تدریس استفاده شده است. در این فصل جهت آشنایی بیشتر کنترلرهای فازی در بخش اول به معرفی سیستم های فازی پرداخته شده سپس در بخش دوم الگوریتم بهینه سازی بر اساس آموزش-تدریس ارائه شده است.
3-2 سیستم فازی
فازی در لغت یعنی گنگ ، مبهم، نادقیق ؛ اساساً گرچه سیستم های فازی پدیده های غیر قطعی و نامشخص را توصیف می کنند، با این حال خود تئوری فازی یک تئوری دقیق می باشد. این منطق، تمام نظریه های علوم مهندسی دنیای واقعی را به شکلی تقریبی مدل می کند، در حالیکه در عالم واقعی تمام سیستم ها غیر خطی هستند. اما ما مطالعات خود را به صورت خطی در نظر می گیریم. یعنی دقت را قربانی راحتی می کنیم. ولی سیستم های فازی، طبیعت را با تقریب بسیار بهتری مدل خواهند کرد. پس مهترین بحث این است که چگونه میتوان دانش بشری را به یک فرمول ریاضی تبدیل کرد؟ اساساً کاری که یک سیستم فازی انجام می دهد همین تبدیل است [19].
3-1-1 تاریخچه ی فازی
اولین تئوری در زمینه فازی در سال 1965 توسط پروفسور لطفی زاده ، استاد ایرانی الاصل دانشگاه کالیفرنیا–برکلی منتشر شد [21]. تفکر فازی از دیدگاهی فلسفی نشاط می گیرد که سابقه ای چند هزار ساله دارد. این تفکر با الهام از فلسفه شرقی، جهان را همانگونه که هست معرفی می کند. در فلسفه ارسطویی (فلسفه غربی ) که در مقابل فلسفه شرقی قرار دارد، همه چیز به دو دسته “سیاه” و “سفید” ، تقسیم می شود. یعنی در فلسفه غربی هیچ حالت میانه ای وجود ندارد . تا به اینجا به نظر میرسد که تفکر فازی که نشاط گرفته از فلسفه شرقی است، بسیار خوب است و با جهان طبیعت کاملا منطبق است. اما مخالفت ها با این نظریه زمانی آغاز می شود که با ریاضیات کلاسیک که منطبق با فلسفه غرب است در می آمیزد. ریاضیات کلاسیک جهانی دو ارزشی را به ما نشان می دهد؛ در حالیکه ریاضیات فازی به تبیین واقعیت های جهان آنگونه که هستند می پردازد. برای مقابله مؤثر با پیچیدگی روزافزون در بررسی، مطالعه، مدل‌سازی ، و حل مسائل جدید در فیزیک ، مهندسی ، پزشکی ، زیست شناسی ، و بسیاری از امور گوناگون دیگر، ایجاد و ابداع روشهای محاسباتی جدیدی مورد نیاز ‌است که بیشتر از پیش به شیوه‌های تفکر و تعلم خود انسان نزدیک باشد. هدف اصلی آنست که تا حد امکان، رایانه ‌ها بتوانند مسائل و مشکلات بسیار پیچیده علمی را با همان سهولت و شیوایی که ذهن انسان قادر به ادراک و اخذ تصمیمات سریع و مناسب است، بررسی و حل و فصل کنند. در جهان واقعیات، آدمی بسیاری از مفاهیم را به صورت فازی درک می‌کند و به کار می‌بندد. به عنوان نمونه، هر چند کلمات و مفاهیمی همچون گرم، سرد، بلند، کوتاه، پیر، جوان، و نظائر اینها به عدد خاص و دقیقی اشاره ندارند، ذهن انسان با سرعت و با انعطاف پذیری شگفت‌آوری همه را می‌فهمد و در تصمیمات و نتیجه گیریهای خود به حساب می‌گیرد. این، در حالیست که ماشین فقط اعداد را میفهمد و اهل دقت است. اهداف شیوه‌های نو در علوم کامپیوتر آن است که اولاً رمز و راز اینگونه تواناییها را از انسان بیاموزد و سپس آنها را تا حد امکان به ماشین یاد بدهد.
قوانین علمی گذشته در فیزیک و مکانیک نیوتونی همه بر اساس منطق قدیم استوار گردیده‌اند. در منطق قدیم فقط دو حالت داریم: سفید و سیاه، آری و خیر، روشن و تاریک، یک و صفر، و درست و غلط. متغیرها در طبیعت و یا در محاسبات بر دو نوعند: ارزش‌های کمی که می‌توان با یک عدد معین بیان نمود و ارزش‌های کیفی که براساس یک ویژگی بیان می‌شود. این دو ارزش قابل تبدیلند: مثلا در مورد قد افراد که با ارزش عددی (سانتی‌متر) اندازه‌گیری شود و افراد را به دسته‌های قدکوتاه و قدبلند تقسیم‌بندی کنیم و حد آستانه ۱۸۰ سانتی‌متر برای قد بلندی مدنظر باشد. تمامی افراد زیر ۱۸۰ سانتی متر براساس منطق قدیم قدکوتاهند حتی اگر قد فرد ۱۷۹ سانتی‌متر باشد. ولی در مجموعه فازی هر یک از این صفات براساس تابع عضویت تعریف و بین صفر تا یک ارزش گذاری می‌شود. از آن جا که ذهن ما با منطق دیگری کارهایش را انجام می‌دهد و تصمیماتش را اتخاذ می‌کند، جهت شروع، ایجاد و ابداع منطق‌های تازه و چندارزشی مورد نیاز است که منطق فازی یکی از آن‌ها می‌باشد.
3-2-2 اساس سیستم های فازی
یک سیستم فازی مبتنی بر دانش و قواعد است. منظور از دانش،دانش افراد خبره بشری و منظور از قواعد،قواعد فازی است. بخش مهم یک سیستم فازی دانش خبره بشری است که از قواعد اگر-آنگاه فازی بوجودآمده است. دراین قواعد اگر– آنگاه فازی برخی کلمات، بوسیله توابع تعلق مشخص می شوند .
پس می توان گفت طراحی یک سیستم فازی دو مرحله دارد [23-22] :
استخراج قواعد اگر– آنگاه فازی
ترکیب این قواعد در یک سیستم واحد تحت عنوان سیستم های فازی
3-2-3 انواع سیستم های فازی
به طور کلی 3 نوع سیستم فازی داریم :
سیستم فازی خالص