, h B' B }
1. Ứng dụng của logic mờ cho máy điều hòa không khí
Giả thiết để khống chế nhiệt độ của một phòng làm việc ta dùng một máy điều hòa không khí với 2 cảm biến đo nhiệt độ trong phòng và ngoài trời.
Việc điều hòa không khí ở đây được thực hiện bằng cách điều khiển tốc độ của quạt làm lạnh của máy điều hòa.
Điều khiển tốc độ quạt được thực hiện bằng bộ điều khiển mờ. Bộ điều khiển mờ sẽ tạo ra các tín hiệu điều khiển để điều khiển thiết bị chấp hành(ở đây có thể là một hệ biến tần-động cơ), nghĩa là thay đổi tốc độ quạt làm mát dẫn đến điều hòa không khí và thay đổi nhiệt độ phòng.
Công việc cụ thể gồm các bước sau:
Bước1: Chọn biến vào/ra và các giá trị tới hạn
Đầu vào có hai biến là nhiệt độ trong phòng Tt và nhiệt độ ngoài trời Tn, với 0<= Tt<=500C và 0<= Tn<=500C.
Bước 2: Chọn hàm liên thuộc và các giá trị của biến ngôn ngữ
Chọn hàm liên thuộc dạng hình tam giác với tập các giá trị như sau: Với biến đầu vào theo kinh nghiệm ta có thể chọn:
Đối với nhiệt độ phòng thì 250C là vừa, trên 300C là nóng, và dưới 200C là Lạnh. Với nhiệt độ ngoài trời ta cũng chọn 250C là vừa, trên 300C là nóng, và dưới 200C là Lạnh.
Với biến tốc độ đầu ra, ta chọn 200 vg/ph là tốc độ trung bình, trên 300 vg/ph là nhanh, còn dưới 100 vg/ph là chậm
Hình 9: Quá trình chọn lựu biến đầu vào và biến đầu ra
Bước 3: Luật điều khiển
Tất nhiên ta có thể chọn nhiều luật điều khiển và có thể hiệu chỉnh dần cho phù hợp với thực tế, song trước hết ta có thể chọn 3 luật điều khiển như sau:
Luật1: Nếu nhiệt độ trong phòng là Vừa và nhiệt độ ngoài trời là Lạnh Thì quạt chạy với tốc độ chậm
Luật2: Nếu nhiệt độ trong phòng là Nóng và nhiệt độ ngoài trời là Lạnh Thì quạt chạy với tốc độ Nhanh.
Luật3: Nếu nhiệt độ trong phòng là Nóng và nhiệt độ ngoài trời là Vừa Thì quạt chạy với tốc độ trung bình.
Các luật này được tóm tắt trong bảng sau:
v Tt
Lạnh Vừa Nóng
Tn Lạnh - - Nhanh
Vừa - - Trung bình
Nóng - - -
Bước 4: Quy tắc hợp thành và giải mờ
Cách tính toán cho một điểm cụ thể. Vấn đề đặt ra là giải thiết khi đã biết được các giá trị rõ cụ thể của các biến đầu vào; chẳng hạn Tt=280C và Tn=240C; bộ điều khiển mờ cần phải xác định được một giá trị rõ cụ thể đầu ra là bao nhiêu để điều khiển đối tượng; cụ thể đầu ra ở đây là tốc độ quạt phải bằng bao nhiêu. Dựa vào việc chọn các tập mờ đầu vào, đầu ra và các luật “Nếu … Thì’’ ở trên, chọn luật hợp thành “Max-Min” và giải mờ theo phương pháp trọng tâm. Công việc cụ thể được tiến hành như sau:
Dựa vào các luật “Nếu … Thì” ở bảng 1, quy tắc hợp thành Max-Min và các giá trị nhiệt độ Tt=280C và Tn=240C, ta xác định được:
Theo luật 1: Với Tt=280C thì Vừa=0,4 và Tn=240C thì Lạnh=0,4, vậy theo quy tắc Max-Min sẽ có chậm =0,4(Hình 10a)
Theo luật 2: Với Tt=280C thì Nóng=0,6 và Tn=240C thì Lạnh=0,4, vậy theo quy tắc Max-Min sẽ có Nhanh =0,4(Hình 10b)
Theo luật 3: Với Tt=280C thì Nóng=0,4 và Tn=240C thì Vừa =0,6, vậy theo quy tắc Max-Min sẽ có Vừa =0,6 (Hình 10c)
Phối hợp cả 3 quan hệ được thể hiện ở các hình 10a, 10b, 10c, ta được hàm liên thuộc hợp thành của cả 3 quy tắc trên (hình 10d)
Giải mờ:
0 ( ) ( ) S S y y dy v y dy µ µ =∫ ∫
Từ quan hệ hợp thành (Hình 10d), theo phương pháp tìm trọng tâm, ta tính được tốc độ quạt lúc này phải là v0=208,6 vg/ph.
Hình 10.