thiết kế và chế tạo mô hình điều khiển máy trộn, chương 17

- chương 17: BIẾN NGÔN NGỮ VÀ GIÁ TRỊ CỦA NÓ.
- Hãy xét một ví dụ ta hãy xem phản ứng của người cha trong một gia đình, khi ông lái xe cùng gia đình đi nghỉ.
- Trong đó, người cha được xem như thiết bị điều khiển và chiếc xe là đối tượng điều khiển.
- Biết rằng người cha hay thiết bị điều khiển có nhiệm vụ trọng tâm là điều khiển chiếc xe đưa gia đình tới đích..
- Người cha có nhiệm vụ điều khiển chiếc xe đi đúng phần đường quy định, tức là giữ cho xe luôn nằm ở phần đường bên phải kể từ vạch phân cách, trừ những trường hợp phải vượt xe khác.
- Để làm được công việc đó, thậm chí người cha cũng không cần phải biết một cách chính xác rằng xe ông hiện thời cách vạch phân cách bao nhiêu centimeter, chỉ cần nhìn vào con đường trước mặt ông ta cũng có thể suy ra được rằng xe hiện đang cách vạch phân cách nhiều hay ít và từ đó đưa ra quyết định phải đánh tay lái sang phải mạnh hay nhẹ..
- Đại lượng điều khiển thứ hai là tốc độ xe.
- Với nguyên tắc, để các thành viên gia đình trên xe cảm thấy chuyến đi được thoải mái và cũng để tiết kiệm xăng người cha có nhiệm vụ giữ nguyên tốc độ xe, tránh không phanh hay tăng tốc khi không cần thiết.
- Giá trị về tốc độ của xe mà người cha phải giữ cũng phụ thuộc nhiều vào môi trường xung quanh như thời tiết, cảnh quan, mật độ xe trên đường…và cũng còn phụ thuộc thêm là ông ta có quen con đường đó hay không? Tuy nhiên quy luật điều.
- Giả sử trước mặt có một xe khác đi chậm hơn, vậy thì thay cho nhiệm vụ giữ nguyên tốc độ, người cha phải tạm thời thực hiện một nhiệm vụ khác là giảm tốc độ xe và tự điều khiển xe theo một tốc độ mới, phù hợp với sự phản ứng của xe trước cho tới khi ông ta vượt được xe đó..
- Ngoài những đại lượng điều khiển trên mà người cha phải đưa ra, ông ta còn có nhiệm vụ theo dõi tình trạng xe như phải tìm hiểu xem nước làm mát máy có nóng quá không? áp suất dầu thấp hay cao …để từ đó có thể phân, nhận định kịp thời các lỗi của xe..
- Người cha trong quá trình lái xe đã thực hiện tuyệt vời chức năng của một bộ điều khiển, từ thu thập thông tin, thực hiện thuật toán điều khiển (trong đầu) cho đến đưa ra tín hiệu điều khiển kịp thời mà không cần phải biết một cách chính xác về vị trí, tốc độ, tình trạng của xe.
- Hoàn toàn ngược lại với khái niệm điều khiển chính xác, người cha cũng chỉ cần đưa ra những đại lượng điều khiển theo nguyên tắc xử lý “mờ” như:.
- Nếu đường thẳng và khô, tầm nhìn không bị hạn chế và tốc độ chỉ hơi cao hơn bình thường một chút thì không cần giảm tốc độ..
- Trong ví dụ trên đại lượng tốc độ có những giá trị được nhắc đến dưới dạng ngôn ngữ như:.
- Mỗi giá trị ngôn ngữ đó của biến tốc độ được xác định bằng một tập mờ định nghĩa trên tập nền là tập các số thực dương chỉ giá trị vật lý x (đơn vị là km/h) của biến tốc độ v như 40km/h, 50km/h… (hình 7.3)..
- Hàm thuộc tương ứng của chúng được ký hiệu bằng  rất.
- Như vậy, biến tốc độ v có hai miền giá trị khác nhau:.
- Tốc độ v.
- Hình 7.3 Mô tả các giá trị ngôn ngữ bằng tập mờ - Miền các giá trị ngôn ngữ.
- Miền các giá trị vật lý (miền các giá trị rõ).
- Và mỗi giá trị ngôn ngữ (mỗi phần tử của N) lại được mô tả bằng một tập mờ có tập nền là miền các giá trị vật lý V..
- Biến tốc độ v, xác định trên miền các giá trị ngôn ngữ N, được gọi là biến ngôn ngữ.
- Do tập nền các tập mờ mô tả giá trị ngôn ngữ của biến ngôn ngữ tốc độ lại chính là tập V các giá trị.
- vật lý của biến nên từ một giá trị vật lý xV có được một vector.
- (7-5) Aùnh xạ (7-5) có tên gọi là quá trình Fuzzy hoá (hay mờ hoá) của giá trị rõ x.
- Ví dụ, kết quả Fuzzy hoá giá trị vật lý x=40km/h (giá trị rõ) của biến tốc độ sẽ là:.
- 7.2 LUẬT HỢP THÀNH MỜ 7.4.1 Mệnh đề hợp thành.
- Trên đây, biến ngôn ngữ (ví dụ biến v chỉ tốc độ xe) được xác định thông qua tập các giá trị mờ của nó.
- Cùng là một đại lượng vật lý chỉ tốc độ nhưng biến v có hai dạng thể hiện.
- Là biến vật lý với các giá trị rõ như v=40km/h hay v=72.5km/h,… (miền xác định là tập kinh điển)..
- Là biến ngôn ngữ với các giá trị mờ như rất chậm, chậm, trung bình… (miền xác định là tập các tập mờ)..
- Để phân biệt chúng, sau đây ký hiệu la mã sẽ được dùng để chỉ biến ngôn ngữ thay vì ký hiệu thường.
- Chẳng hạn biến ngôn ngữ  sẽ có nhiều giá trị ngôn ngữ khác nhau là các tập mờ với hàm thuộc  A1 (x.
- Cho hai biến ngôn ngữ  và.
- Nếu biến  nhận giá trị (mờ) A với hàm thuộc  A (x) và  nhận giá trị(mờ)B có hàm thuộc  B (y) thì biểu thức.
- được gọi là mệnh đề điều kiện và.
- là mệnh đề kết luận..
- Ký hiệu mệnh đề (7-6a) là p và (7-6b) là q thì mệnh đề hợp thành p  q (từ p suy ra q) hoàn toàn tương ứng với luật điều khiển (mệnh đề hợp thành một điều kiện).
- 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  A (x 0 ) đối với tập mờ A của giá trị đầu vào x 0.
- xác định được hệ số thoả mãn mệnh đề kết luận q của giá trị đầu ra y.
- Hệ số thỏa mãn mệnh đề kết luận này được gọi là giá trị của mệnh đề hợp thành khi đầu vào bằng A và giá trị của mệnh đề hợp thành (7-6c) AB là một giá trị mờ.
- trị mờ đó là tập hợp C thì mệnh đề hợp thành mờ (7-6c) chính là ánh xạ.
- C (y) 7.2.2 Mô tả mệnh đề hợp thành mờ.
- C (y) chỉ ra rằng mệnh đề hợp thành là một tập mà mỗi phần tử là một giá trị.
- tức là mỗi phần tử là một tập mờ.
- Mô tả mệnh đề hợp thành tức là mô tả ánh xạ trên..
- Quay lại mệnh đề logic kinh điển, giữa mệnh đề hợp thành pq và các mệnh đề điều kiện p, kết luận q có quan hệ sau:.
- Nói cách khác mệnh đề hợp thành pq sẽ có giá trị logic của.
- Như vậy mệnh đề hợp thành kinh điển pq là một biểu thức logic có giá trị R pq thoả mãn:.
- Năm tính chất trên tạo thành bộ “tiền đề” cho việc xác định giá trị logic của mệnh đề hợp thành kinh điển.
- Bây giờ ta xét mệnh đề hợp thành mờ, tức là mệnh đề hợp thành có cấu trúc.
- Trong đó  A (x) là hàm thuộc của tập mờ đầu vào A định nghĩa trên tập nền X và  B (y) là hàm thuộc của B trên tập nền Y..
- Giá trị của mệnh đề hợp thành mờ (7-7) là một tập mờ định nghĩa trên nền Y (không gian nền của B) và có hàm thuộc.
- Các hàm thuộc cho mệnh đề hợp thành mờ AB thường hay dùng gồm:.
- 7.2.3 Luật hợp thành mờ.
- Luật hợp thành là tên chung gọi mô hình R biểu diễn một hay nhiều hàm thuộc cho một hay nhiều mệnh đề hợp thành, nói cách khác luật hợp thành được hiểu là một tập hợp của nhiều mệnh đề hợp thành.
- Một luật hợp thành chỉ có một mệnh đề hợp thành được gọi là luật hợp thành đơn.
- Ngược lại nếu nó có nhiều hơn một mệnh đề hợp thành, ta sẽ gọi nó là luật hợp thành kép..
- Phần lớn các hệ mờ trong thực tế đều có mô hình là luật hợp thành kép..
- Ta hãy xét một ví dụ về luật hợp thành R biểu diễn mô hình lái ô tô gồm 3 mệnh đề hợp thành R 1 , R 2 , R 3 cho biết tốc độ  và biến ga  như sau:.
- Với mỗi một giá trị vật lý x 0 của biến tốc độ đầu vào thì thông qua phép suy diễn mờ ta có ba tập mờ B’ 1 , B’ 2 , B’ 3 từ ba mệnh đề hợp thành R 1 , R 2 , R 3 của luật hợp thành R.
- Lần lượt ta gọi các hàm thuộc của ba tập mờ kết quả đó là  B’1 (y.
- Giá trị của luật hợp thành R ứng với x 0 được hiểu là tập mờ R’ thu được qua phép hợp ba tập mờ B’ 1 , B’ 2 , B’ 3.
- Nếu các hàm thuộc  B’1 (y.
- B’3 (y) thu được theo quy tắc MIN và phép hợp (7-8) được thực hiện theo luật max thì R có tên gọi là luật hợp thành max-MIN..
- Tóm lại, để xác định hàm thuộc  R’ (y) của giá trị đầu ra R’.
- của một luật hợp thành có n mệnh đề hợp thành R 1 , R 2.
- 1) Xác định độ thỏa mãn H 1 , H 2.
- 3) Xác định  R’ (y)

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt