FLCU – Fuzzy regulátor

Symbol blokuPotřebná licence: ADVANCED

Popis funkce
Blok FLCU realizuje jednoduchý fuzzy regulátor se dvěma vstupy a jedním výstupem. Dostatečný úvod do problematiky fuzzy řízení je uveden v textu [2].

Funkce bloku je jednoznačně určena lichoběžníkovými funkcemi příslušnosti jazykových výrazů vstupů u a v, dále impulsními funkcemi příslušnosti jazykových výrazů výstupu y a konečně expertními pravidly. Pravidla mají následující tvar:

Jestliže (u je $U_{i}$ ) AND (v je $V_{j}$ ), potom (y je $Y_{k}$ ),

kde $U_{i}, i = 1, \dots, nu$ jsou jazykové výrazy příslušné ke vstupu u; $V_{j}, j = 1, \dots, nv$ jsou jazykové výrazy příslušné ke vstupu v a $Y_{k}, k = 1, \dots, ny$ jsou jazykové výrazy příslušné k výstupu y. Lichoběžníkové (trojúhelníkové) funkce příslušnosti odpovídající vstupům u a v jsou definovány čtyřmi čísly podle následujícího obrázku

U trojúhelníkových funkcí nejsou všechna čísla $x_{1}, \dots, x_{4}$ vesměs různá. Matice funkcí příslušnosti vstupů u a v se potom skládají z řádků $[x_{1}, x_{2}, x_{3}, x_{4}]$ . Matice mfu a mfv jsou tedy po řadě typu ( $nu \times 4$ ) a ( $nv \times 4$ ).

Impulsní funkce příslušnosti prvního řádu odpovídající výstupu y se zapisují jako trojice

\begin{array}{rcl} y_{k}, a_{k}, b_{k}, \end{array}

kde $y_{k}$ je hodnota výstupu přiřazená jazykovému výrazu $Y_{k}, k = 1, \dots, ny$ v případě $a_{k} = b_{k} = 0$ . Je-li $a_{k} \neq 0$ a $b_{k} \neq 0$ , potom je výrazu $Y_{k}$ přiřazena hodnota $y_{k} + a_{k} u + b_{k} v$ . Matice funkcí příslušnosti výstupu sty je typu ( $ny \times 3$ ) a skládá se po řadě z řádků $[y_{k}, a_{k}, b_{k}], k = 1, \dots, ny$ .

Soubor pravidel se skládá též jako matice a její řádky jsou $[i_{l}, j_{l}, k_{l}, w_{l}], l = 1, \dots, nr$ , kde $i_{l}, j_{l}$ a $k_{l}$ označuje jistý jazykový výraz příslušný po řadě vstupu $u, v$ a výstupu $y$ . Číslo $w_{l}$ udává váhu pravidla v procentech $w_{l} \in {0, 1, \dots, 100}$ . Tímto způsobem lze jednoduše některé pravidlo zdůraznit, popřípadě vypustit.

Vstupy

u	První analogový vstup bloku	Double (F64)
v	Druhý analogový vstup bloku	Double (F64)

Parametry

umax	Horní omezení vstupu u $⊙$ 1.0	Double (F64)
umin	Dolní omezení vstupu u $⊙$ -1.0	Double (F64)
nu	Počet funkcí příslušnosti – vstup u $↓$ 1 $↑$ 25 $⊙$ 3	Long (I32)
vmax	Horní omezení vstupu v $⊙$ 1.0	Double (F64)
vmin	Dolní omezení vstupu v $⊙$ -1.0	Double (F64)
nv	Počet funkcí příslušnosti – vstup v $↓$ 1 $↑$ 25 $⊙$ 3	Long (I32)
ny	Počet funkcí příslušnosti – výstup y $↓$ 1 $↑$ 100 $⊙$ 3	Long (I32)
nr	Počet pravidel $↓$ 1 $↑$ 25 $⊙$ 3	Long (I32)
mfu	Matice funkcí příslušnosti – vstup u $⊙$ [-1 -1 -1 0; -1 0 0 1; 0 1 1 1]	Double (F64)
mfv	Matice funkcí příslušnosti – vstup v $⊙$ [-1 -1 -1 0; -1 0 0 1; 0 1 1 1]	Double (F64)
sty	Matice funkcí příslušnosti – výstup y $⊙$ [-1 0 0; 0 0 0; 1 0 0]	Double (F64)
rls	Matice pravidel $⊙$ [1 2 3 100; 1 1 1 100; 1 0 3 100]	Byte (U8)

Výstupy

y	Analogový výstupní signál	Double (F64)
ir	Dominantní pravidlo	Long (I32)
wr	Stupeň pravdivosti dominantního pravidla	Double (F64)

[Předchozí] [Na začátek] [Výše] [Další]