Bước 1: Cấu trúc bộ điều khiển mờ
Bộ điều khiển mờ sẽ thiết kế bao gồm :2 đầu vào (nhiệt độ và độ ẩm) và 2 đầu ra (thời gian trễ của quạt và thời gian trễ của bơm).
Hình 3.9 Cấu trúc bộ điều khiển mờ điều khiển quạt và máy bơm Bước 2: Định nghĩa tập mờ
Bảng 3.1 Phạm vi biến ngôn ngữ cho các biến
Biến ngôn ngữ
Nhiệt độ(°C) Lạnh Vừa Nóng
[0 20 25] [20 25 30] [25 30 100]
Độ ẩm(%) Thấp Trung bình Cao
[0 40 55] [40 55 70] [55 70 100]
Xác định giá trị ngôn ngữ của các biến ngôn ngữ như sau: Nhietdo ={lanh,vua,nong}.
Doam ={thap,tb,cao}. Quat={nhanh,vua,cham}. Bom={nhanh,vua,cham}.
Phạm vi biến ngôn ngữ cho các biến được thể hiện tại (bảng 3.1). Từ đó, định nghĩa tập mờ các biến ngôn ngữ trên phần matlab như sau:
42
- Mờ hóa đầu vào nhiệt độ:
Hình 3.10 Mờ hóa đầu vào nhiệt độ
- Mờ hóa đầu vào độ ẩm:
43
- Mờ hóa đầu ra thời gian trễ của động cơ quạt và động cơ bơm nước.
Hình 3.12 Mờ hóa đầu ra thời gian trễ của động cơ quạt và động cơ bơm nước
Ta có luật hợp thành đối với động cơ quạt và máy bơm:
Bảng 3.2 Luật hợp thành đối với động cơ quạt và máy bơm
Động cơ quạt(Q) Động cơ bơm nước(MB)
Độ ẩm Thấp Trung bình cao Nhiệt độ Lạnh Q-chậm MB-nhanh Q-chậm MB-vừa Q-chậm MB-chậm Vừa Q-vừa MB- nhanh Q-vừa MB-vừa Q-vừa MB-chậm Nóng Q-nhanh MB- nhanh Q-nhanh MB-vừa Q-nhanh MB-chậm
44
Bước 3: Xây dựng các luật điều khiển (mệnh đề hợp thành)
Qua luật hợp thành trên ta có được 9 luật hợp thành của động cơ quạt và 9 luật hợp thành của động cơ bơm nước được thể hiện trong hình sau:
Hình 3.13 Xây dựng luật điều khiển mờ Bước 4: Chọn thiết bị hợp thành
- Chọn thiết bị hợp thành MAX-MIN
Bước 5: Chọn nguyên lý giải mờ
- Giải mờ ngõ ra theo Sugeno (sử dụng nguyên lý giải mờ điểm trọng tâm):
Bảng giá trị đầu ra:
Bảng 3.3 Giá trị điện áp ra với từng thời gian trễ
Hàm thuộc Chậm Vừa Nhanh
Độ trễ (ms) 7 4 1
Điện áp ra (V)
66 132 198
Dựa vào nguyên lý giải mờ điểm trọng tâm ta tìm được giá trị đầu ra (hình 3.14 ) và được thể hiển mối quan hệ giữa đầu vào và đầu ra qua đồ thị (hình 3.15 ).
45
Hình 3.14 Kết quả đầu ra được biểu diễn trên luật mờ
46 *Mô phỏng trên Matlab Simulink:
Hình 3.16 Khảo sát thời gian trễ trên Matlab Simulink
Dựa và hàm mờ.fis vừa thiết kế ở trên ta có thể sử dụng Matlab simulink để khảo sát thời gian trễ để kích mở điện áp cho động cơ quạt và động cơ máy bơm nước. Thông qua 2 thông số đầu vào là nhiệt độ và độ ẩm của cảm biến DHT11. Vì đây là mô phỏng nên 2 khối constant được sử dụng thay cho thông số đầu vào của cảm biến.
*Mô phỏng code mờ trên phần mềm proteus:
47