ỨNG DỤNG điều KHIỂN mờ vào QUÁ TRÌNH lái tự ĐỘNG tầu THUỶ

PhÇn i c¬ së lý thuyÕt mê phÇn i c¬ së lý thuyÕt mê i.lÞch sö ph¸t triÓn lý thuyÕt mê                   !"#$%&&"  '()*)#)+),#-   .(/0 12345 5*6 (789:  ;:<( (4#;+=/;<> ?   +@ ? $%&& () * %&& +@- */ #4 : ( + ?:@A@B8:C0A@ CD1 DE:B 8:>F <GH I*)JKGL  MNOL64P(Q+R@ (;(<>S:TG< +   */ B8: D @     #  5 *6 @     D 0  @ L.>U?B+ 1PG:(Q+R@  ?DG:D.*  ? J 7 2   @ : 9  5 !   # G 3   72. VK(Q?.1PMNO:(  VWX&*)  #?  !  ;  Y+W)  "Z<    #  :      +R   ?$%&& ())- L#[  : 45  +R  5*6?:#E:!\>]  ^E@_:`GZ*.83*/> ZE(D`_:aR+ b ":M1E/45 +?E`$%VZY-J[945c B  @B  +.`B  $XddeV-c 45 :#f>'17+.@#?$dgX-> "F M^h : :  ( )#   X( J  + # `  ([ 4 5D?[F> "FM^i*J45?+c`> "FMjJ'*>YJ1P45? +c8> "FMjkJ%ld+)#J455*6?  :8Q+RG "FMjiED?2D$m%'X-. +> "FMjcB2D455*6< ?. +> "U1BF `Mh+4 Jn5  +  :i"M> "oE;2DD?.@1D  M^j> II. bé ®iÒu khiÓn mê vµ u ®iÓm cña nã #`83*/1E?>(`+ .2  J1>g`: p3@+  q:L1r:1Gb M>s3*/@_D.B8:> hU`7:@_> k>B:@_!+ > i>Y;1EB.B*6 1Eggmt1E #!:>>> 8:K:B9 1E 7L> O>B:  : @(D 1E >U/   8: K@(D1EL#9 `: :0B(DG4uF2( `:2<! (D>vw`: (\n..1En K@n..:1EL0BE 8:K>Y:`:D8:K@(D1E ?7+ x43yG nK ?2:E7P E2:x/!7p> N>S# 1E   1w  :zD @_ D.    27@. D 7 +!):1GhN! .27 D> ^>U  1E                   D    .  /    #2:#_+ D>F !4 +!1E):1GM^! .:x49+.D> ^>U1E D ./  #2:#_+ D>F!41+! 1E)  : 1G M  ^!  .: x 49+.D> "n.E1EG:5 76E #9 : 4@>{:#_n.(\#aP+! xc7/:1Gi OJLD.>s3*/ E@_D.B+ Ecp#9L/ _14!1D+Rccp#9 #*!L + */  q(/1D.>  "F_`:n.?0L *783*/ . @_D.#G :1E>Z0::1E7 .*/ #4`([< 717B9|.D .:1E  >  "UDG?:TG< +         */     B  8:    D    @     # 5*6@0@L .>U ?x(Q+R@A@B8:AA@ A@ (/B8:LxL@7 " .1w@JL#2KB8:>  "Z0:?L7?+ x2E2: #_;p`DPqL#} PE2: #_5!>S7 .5p?84#E (D??*|173?@R5.L> t?J.#? 72._  #GcL>vE?.*/#4 1EJ?*LLc.;+ A@ A>t5*6?  .5*6#E#J #;;>>>>  "U + (:p. ? 2L4 5+R?qE*r:> ~J 8z7 5 ? #E _ + B *6b S@+:8)|_x#L ?.8)  + 1Kc8)+ D.>v #w?1KL6#;3+  8)_GB8#}` `5 /6L?q48)8z@ 78Q+R@_ 78Q+Ra  >  "U!  +.    5  9  +    ?  #G 0> Fc    L  6     8)  a ? 2K  5 +  7+@Q8)w#?147!3 :##?.7.8):> U+ .@ LB?q@71E:B 8:#w8)@?:!3:B  L#2K7:+:(7!•>  "U!+.5+ DE8)>]G4P : 4#_#48)79.7 : q8?L64D E8)#:@DE>€:#KD E8) ?7q6E @# ? 82 ?72E8)#4 ?>> q c6E4+ @L2)?L@•4 2+ q@7DK>€7(Q# G0L E8):`3_64D E?7!?/E6:+ 7D E8) /8))EDEG|.G(/7 58)#GG@..8)L> "F !+.#4 ?7#@ cL6)*}_#!8)q _8)G + ::L1KL2:@•:(9*9>> LL3BKK?:+‚8)>  "UD.   +  8) qL  (D  n   7  .  )  *}        ?  84    @    # 2 K ! +.  > Y:  (D L+ : (9 ` #+DE:>>'/n:(DL ? 1.L#/2:ƒ1:#8)(q L:2758)G:!+.> "F?#2:#_+:8)J/?5 E1E@/: $#- #BK?  @    7  1  E  :  B  8:    K  #B    D  E    _ #!>>>  8)>o    .  +!G:   B 8:   ?    q  x      #   !  +.     ) 4P8Q+RA?Cb „8)G•#!3:_:+:•(7 „8)GEE#!3:_:!+:( 7 „?L*D+G_(D „?T@_@1K! DEx `DE1_?Ea_@7DE> "Y:4+RA?CaL: (D:(L|E9#ab ANÕuM >>> Th× 2KM >>> 2KA ] 17  9  4 +R      ?  ?    J  +     1w : 8Q +R  8)  @  •  L _ 5 83*/+!.@_)4+R A?C ? +:  8)• +  :   L  n2: :  a     E  4  +R      ?        L  : *6:2:#_`/> ]               ?   +:  8) 1w  E 1E   A?C 5  *6  : D .>UL q + E  E*r:)(\.#_1 (3b    iii. kh¸i niÖm vÒ tËp mê 1.§Þnh nghÜa tËp mê o 6Eµ X $8-K=#4X#:. xL:#K+ h8∈X08∉X>o_M@ 7 6E µ X $8-#LX.K= (b X…8∈e|h†8†N|$M"k"M-   X $8- hN8 o_Mbo 6Eµ X $8-X  F     # +R   .       6  E     ``GKxE?>K=E ?X19‡  8:K. 6Eµ X $8-L  .+! 6Eµ X $8-Xq  (# .K=X> Y:1*ˆ 6E  (\ @|.G   .  .  @  7  A?C     v  r  :  (D  /  *`  p  ` (GN v…8∈e|8††N|$M"k"h- 0Yr:(D/1wk Y…8∈e|8≈k|>>>$M"k"h1- VR*+ GK=A?C 8:K. E(D8…kOLEv08…hOLEY@> FJ@TK.8…kOLEv@_q @  T K  . 8…kO @ E >  ] _ 8…kO E v 1  4    #•>  €7  (Q  #w  3  #7  +?  L  L  _     6 E µ v $8- !  8…kO7 L  E :#K # 7 [‰M] 5+ ≤µ v $8-≤M FLE::  µ v $8-@c +  :#K D G + E:8!$_h- µ v be→[‰M]  hN8kN8 -1- -o 6E?v 1-o 6E?Y F:TGXAK=A A?Cv0Y@(#. 6Eµ v $8-0µ Y $8- a>o` 6E[3+!E#cA+  #}K=A‚A?C B*6_h>tLL7. 4+4+ E#K=A?C> a. §Þnh nghÜa 1. ?%8:K#4Z+ E ‚Q L+ E0::#K$8 µ % $8 #L8∈Z  µ %  + : 8! µ % bZ→[‰M]$k"k"k- :8!µ % .;+  +4E$0 6E-? %>Z.;+ `([?%>  ]B*6  ?%r:(D/  48∈Fp ` N  G 6 Eµ % $8-[$_h-L:Q(b %…$M‰M-$h‰M-$k‰>j-$i‰>^- 'D/4MŠhLE6E µ % $M-…µ % $h-…M [...]... trị đầu vào rõ b Giá trị đầu vào mờ Bộ điều kiển mờ R:Ab x0 x với qui tắc Ma x-Prod à B (y) A (x) H Hình 8 Bộ điều khiển mờ với qui tắc MAX-MIN Trong trờng hợp tín hiệu vào đầu vào A là một giá trị mờ với hàm liên thuộc A (x) dầu ra B cũng là một giá trị mờ có hàm liên thuộc B (y)là phần dới của hàm B (y)bị chặn trên bởi độ thoả mãn H=MaxMin A (x) , A (x) (1-5-8) 4.luật hợp thành một điều. .. pq (từ p suy ra q), hoàn toàn t ơng ứng với luật điều khiển (mệnh đề hợp thành 1 điều kiện ) Nếu =A Thì =B Trong đó mệnh đề p đợc gọi là mệnh đề điều kiện và q là mệnh đề kết luận Mệnh đề hợp thành trên là một ví dụ đơn giản về bộ điều khiển mờ Nó cho phép từ một giá trị đầu vào x 0 hay cụ thể hơn là từ độ phụ thuộc à A (x 0 ) đối với tập mờ A của giá trị vào đầu vào x 0 xác định đợc hệ số thoả mãn... B1 B2 H y y Hình 15 Giá tri rõ y phụ thuộc vào đáp ứng vào của luật điều khiển quyết định c.Nguyên lý cận phải Giá trị y đợc lấy bằng cận phải y2 theo G theo( 1-6-1) Cũng giống nh nguyên lý cận phải , giá trị rõ yở đây phụ thuộc tuyến tính vào đáp ứng vào của luật điều khiển quyết định B B1 B2 H y y Hình 16 Giá tri rõ y phụ thuộc tuyến tính với đáp ứng vào của luật hợp thành quyết định *)Kết luận... rõ y (1-6-2) không phụ thuộc vào độ thoả mãn của luật điều khiển quyết định Ví dụ đ ợc minh hoạ nh sau : B B1 B2 H y y Hình 14 Giá tri rõ y không phụ thuộc vào đáp ứng vào của luật điều khiển quyết định b.Nguyên lý cận trái Giá trị rõ yđợc lấy bằng cận trái y1 của G theo (1-6-1) Gýa trị rõ y theo nguyên lý cận trái sẽ phụ thuộc tuyến tính vào độ thoả mãn của luật điều khiển quyết định B B1 B2 H y... véctơ các giá trị đầu vào theo nguyên tắc B (y) = Min(H, B (y)) nếu sử dụng MAX-MIN B (y) = H B (y) nếu sử dụngMAX-PROD Không nh luật hợp thành có một mệnh đề điều kiện , luật hợp thành R của (1-5-12) với điều khiển mệnh đề điều kiện không thể biểu diễn dới dạng ma trận đợc nữa mà thành một lới không gian d+1chiều 6.Luật của nhiều mệnh đề hợp thành Trong thực tế ít có bộ điều khiển mờ nào chỉ làm việc... điều khiển a.Xác định hàm liên thuộc đầu ra của luật điều khiển thứ nhất b Xác định hàm liên thuộc đầu ra của luật điều khiển thứ hai c Hàm liên thuộc đầu ra của luật hợp thành Từ đây theo (1-5-17) à R (x 0 ,y) = Maxà B 1 (y), à B 2 (y), (1-5-18) và đó chính là hàm liên thuộc giá trị mờ đầu ra B của bộ điều khiển gồm hai luật điều khiển (1-5-15) Khi đầu vào là một giá trị rõ x 0 (hình 12c) Để khai triển... MAXPROD ddã đợc trình bầy trong mục V.6 chỉ riêng b ớc 4 thì công thức (1-5-23) đợc thay bằng công thức (1-4-24) Vi các phơng pháP giải mờ (rõ hoá) Giải mờ là quá trình xác định một giá trị rõ y nào đó có thể chấp nhận đợc từ hàm liên thuộc B (y) của giá trị mờ B(tập mờ) Có hai phơng pháp giải mờ chính là : -Phơng pháp cực đại và -Phơng pháp điểm trọng tâm 1.Phơng pháp cực đại Giải mờ theo phơng pháp... của tập mờ Nh ta đã các vị dụ trên các hàm liên thuộc có độ cao bằng 1 Điều đó nói rằng các tập mờ ít nhất một phần tử với độ phụ thuộc bằng 1 Trong thực tế không phải tập mờ nào cũng có phần tử có độ phụ thuộc bằng 1, tơng ứng với điều đó thì không phải mọi hàm liên thuộc đều có độ cao là 1 a Định nghĩa Độ cao của một tập mờ F(định nghĩa trên cơ sở M) là giá trị H=supà F (x) (1-3-4) xM Một tập mờ ít... thuộc à A B (x,y) cho mệnh hợp thành AB tuỳ thuộc vào quy tắc hợp thành đã sử dụng mà ta có luật hợp thành tơng ứng , chẳng hạn : +Luật hợp thànhMAX-MIN , nếu sử dụng quy tắcMAX-MIN +Luật hợp thànhMAX-PROD, nếu sử dụng quy tắcMAX-PROD +Luật hợp thànhSUM-MIN , nếu sử dụng quy tắc SUM-MIN +Luật hợp thànhSUM-PROD, nếu sử dụng quy tắ SUM-PROD Ký hiệu giá trị mờ đầu ra là B thì hàm liên thuộc của B với quy... từng giá trị mờ của 1 biến ngôn ngữ nên để ý sao cho miền xác định của các giá trị mờ đầu ra là một miền liên thông B giữ tăng nguyên giảm y y Hình 19 Xác định giá trị rõ theo ph ơng pháp điểm trọng tâm khi miền giá trị của rập mờ không liên thông a.Phơng pháp điểm trọng tâm cho luật hợp thành SUM-MIN Giả sử có luật điều khiển đ ợc triển khai Vậy thì mỗi giá trị mờ B tại đầu ra của bộ điều khiển sẽ là . E à % $8- _ k G M h k i B + E 6E> 2.Độ cao, miền xác định và miền tin cậy của tập mờ FJ:K*6#4: +4ELE1wM>U LL#w:?B9EQGE6E1wM> # / @ 7 ? q L Q L E 6 E 1w