پایان نامه سیستم های فازی و سیستم های خبره


Widget not in any sidebars
برای حل این مشکلات نوع سومی از سیستم های فازی یعنی سیستم های فازی با فازی سازها و غیر فازی سازها در این پایان نامه استفاده می شود.
به منظور استفاده از سیستم های فازی خالص در سیستم های مهندسی، یک روش ساده اضافه کردن یک فازی ساز در ورودی که متغیرهای با مقادیر حقیقی را به یک مجموعه فازی تبدیل کرده و یک غیر فازی ساز که یک مجموعه فازی را به یک متغیر با مقدار حقیقی در خروجی تبدیل می کند، می باشد. نتیجه یک سیستم فازی با فازی ساز و غیرفازی ساز است که در شکل (3-5) نشان داده شده است.

شکل 3-5) سیستم فازی با فازی ساز و غیرفازی ساز
که این سیستم فازی معایب سیستم فازی خالص و سیستم فازی TSK را می پوشاند. از این پس در این پایان نامه منظور ما از سیستم های فازی، سیستم فازی یا فازی ساز و غیرفازی ساز خواهد بود. بعنوان نتیجه گیری برای این بخش، لازم است بر روی یک مشخصه سیستم های فازی تاکید نماییم. سیستم های فازی از یک سو نگاشت هایی بهصورت چند ورودی و یک خروجی از یک بردار با مقادیر حقیقی به یک اسکالر با مقدار حقیقی بوده (نگاشت چند خروجی را می توان با ترکیب چند نگاشت یک خروجی به وجود آورد) که روابط دقیق ریاضی این نگاشت ها را می توان بدست آورد [44] و از سویی دیگر سیستم های فازی، سیستم های مبتنی بر دانش بوده که از روی دانش بشری به شکل قواعد اگر ـ آنگاه ساخته می شوند، جنبه مهم تئوری سیستم های فازی این است که یک فرایند سیستماتیک برای تبدیل یک پایگاه دانش به یک نگاشت غیر خطی فراهم می سازد. به همین دلیل ما قادر خواهیم بود که از سیستم های مبتنی بر دانش (سیستم های فازی) در کاربردهای مهندسی (نظیر کنترل، پردازش سیگنال، سیستم های مخابراتی و … ) استفاده نماییم. همچنین از آنجا که ما
می توانیم از مدل های ریاضی استفاده کنیم، در نتیجه تجزیه تحلیل و طراحی سیستم ها را می توان به صورت یک مدل ریاضی نیز انجام داد.
3-3) موارد و چگونگی استفاده از سیستم های فازی
سیستم های فازی امروزه در طیف وسیعی از علوم و فنون کاربرد پیدا کرده اند، از کنترل پردازش سیگنال، ارتباطات ساخت مدارهای مجتمع و سیستم های خبره گرفته تا بازرگانی، پزشکی، دانش اجتماعی و … با این حال به عنوان یکی از مهمترین کاربردهای آن حل مسائل و مشکلات کنترل را می توان بیان کرد. بنابراین، خود را بر روی تعدادی از مسائل کنترل که سیستم های فازی نقش عمده ای را در آن بازی می کنند، متمرکز می نماییم. سیستم های فازی را همانطور که در شکلهای (3-6) و (3-7) نشان داده شده، می توان به عنوان کنترل کننده حلقه باز و یا کنترل کننده حلقه بسته مورد استفاده قرار داد.

شکل 3-6) سیستم فازی به عنوان کنترل کننده حلقه باز

شکل 3-7) سیستم فازی به عنوان کنترل کننده حلقه بسته
هنگامی که به عنوان کنترل کننده حلقه باز استفاده می شود، سیستم فازی معمولاً بعضی پارامترهای کنترل را معین کرده و آنگاه سیستم مطابق با این پارامترهای کنترل کار می کند. بسیاری از کاربردهای سیستم فازی در الکترونیک به این دسته تعلق دارند. هنگامی که سیستم فازی به عنوان یک کنترل کننده حلقه بسته استفاده می شود، در این حالت خروجی های فرایند را اندازه گیری کرده و بطور همزمان عملیات کنترل را انجام می دهد. کاربردهای سیستم فازی در فرایندهای صنعتی به این دسته تعلق دارند. نحوه کاربرد سیستم های فازی را در تعدادی تولیدات مصرفی و سیستم های صنعتی در زیر بخش های زیر تشریح میشوند.
3-3-1) ماشین شست و شوی فازی
ماشین های شستشوی فازی اولین محصول مصرفی بودند که از سیستم های فازی استفاده کردند. این ماشین ها اولین بار توسط شرکت مانسوشیتا در ژاپن در سال 1990 عرضه شدند. آنها از سیستم فازی برای تنظیم اتوماتیک تعداد دورهای مناسب مطابق با نوع و میزان کثیفی و حجم لباس استفاده می کردند. بهطور دقیق تر سیستم فازی مورد استفاده، یک سیستم سه ورودی یک خروجی است که سه ورودی آن، نوع کثیفی و مقدار اندازه گیری شده کثیفی و حجم لباس بوده و خروجی آن تعداد دورهای مناسب شستشو می باشد. بهعنوان ورودی سنسورهایی در این سیستم تعبیه شده است، این سنسورها که از نوع نوری می باشند، میزان نوری را که از طرف مقابل ساطع شده و از آب عبور کرده، اندازه گیری می نمایند. سنسور نوری همچنین می تواند معین کند که نوع کثیفی چیست، لباس گل آلود است یا چرب؟ گل در آب سریعتر حل می شود، بنابراین نور دریافتی بسرعت کاهش پیدا کند، در آن صورت لباس گل آلود است، در حالی که اگر لباس روغنی باشد، کندتر در آب حل شده و کاهش نور دریافتی کندتر خواهد بود. ماشین همچنین دارای یک سنسور بار می باشد که حجم لباس ها را ثبت می کند واضح است که تعداد لباس های بیشتر، زمان بیشتری برای شست و شو لازم دارد، موارد فوق را می توان در تعدادی قاعده اگر ـ آنگاه فازی برای ساخت یک سیستم فازی خلاصه کرد.
3-3-2)سیستم های فازی در اتومبیل
اتومبیل مجموعه ای از سیستم های مختلف می باشد. بخشهایی نظیر موتور، انتقال نیرو، ترمز، هدایت و … سیستم های فازی را به اغلب این بخشها می توان اعمال نمود. به عنوان مثال شرکت نیسان سیستم انتقال نیروی اتوماتیکی به ثبت رسانده که 12 تا 17 درصد در مصرف سوخت صرفه جویی می کند. اساس عملکرد آن بدین صورت است که، عمل تعویض دنده یا انتقال نیرو هر زمان که اتومبیل از یک سرعت مشخصی عبور کرد، باید انجام شود. بنابراین عمل تعویض دنده بطور مداوم در حین رانندگی صورت نمی گیرد و ضمن اینکه هر تعویض دنده خود باعث مصرف سوخت می شود. با این حال راننده ها نه تنها بهطور مداوم عمل تعویض دنده را انجام می دهند، بلکه در اینکار به سرعت اتومبیل نیز توجهی نمی کنند. بهعنوان مثال حتی در هنگام عبور از یک سربالایی ممکن است عمل تعویض دنده را به تاخیر بیندازند. سیستم فازی انتقال اتوماتیک نیسان این هیوریستیک ها را در مجموعه ای از قواعد اگر ـ آنگاه فازی خلاصه کرده و آنرا برای ساخت یک سیستم هدایت تغییر چرخ دنده ها مورد استفاده قرار داده است.
شرکت نیسان همچنین یک سیستم ترمز ضد قفل را ابداع کرده است. مسئله اصلی در اینجا اعمال حداکثر نیرو به ترمز بدون آنکه باعث قفل شدن آن بشود، می باشد.