توابع دارای منحنی های پیچیده
منحنی های چند جمله ای مخروطی و منشور قائم

شکل۳-۱) شماتیک توابع عضویت
در این قسمت چگونگی استدلال روش مستقیم ممدانی را از روی شکل شرح می دهیم.
در ابتدا به دو قاعده زیر توجه می کنیم این قواعد اگر انگاه با دو ورودی و یک خروجی هستند.
قاعده ۱: اگر A,x هست آنگاه D,nاست.
قاعده ۲: اگر B,y هست آنگاه E,nاست.
قاعده ۳: اگر C,z هست، آنگاه F.n است.
در اینجا A,B,C,E,Fمجموعه های فازی است در شکل زیر اساس روش ممدانی با توجه به مفاهیم and, orبه نمایش درآمده است. برای حصول نتیجه نهایی از قاعده سنتروئید ( مرکز ثقل) استفاده کرده است. بدین معنی که از هر قاعده یک نتیجه به دست می آید اما چیزی که برای ما حائز اهمیت است تاثیر نتایج مربوط به همه ی قاعده ها به طور همزمان است روش های مختلفی جهت حصول این امر وجود دارد که شاید متداول ترین آنها روش سنتروئید باشد با توجه به شکل زیر می بینیم که در تابع عضویت مربوط به نتیجه ی هر قاعده یک سطح هاشور خورده ایجاد شده است. در روش سنتروئید یا مرکز ثقل، همه ی سطوح هاشور خورده را در کنار هم قرار داده وبا به دست آوردن مرکز ثقل در واقع نتیجه نهایی را به صورت غیر فازی به دست آورده ایم.

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

شکل۳-۲) روش سنتروئید ( مرکز ثقل(
باید توجه داشته باشیم که وجود گزاره های not,or,and در قواعد فازی به ترتیب به معنای اشتراک فازی اجتماع فازی و مکمل فازی می باشند and بسیار زیاد مورد استفاده قرار می گیرد و مقدار مینیم را دربین تمام گزاره های یک قاعده، انتخاب می کند در حالی که or ماکزیمم مقدار را بر می گزیند.
شکل ۳-۳)گزاره های not,or,and
۳-۳) مراحل طراحی یک سیستم فازی
فرایند طراحی مشتمل بر مراحل زیر است:
– مشخص کردن خصوصیات کاربردی سیستم و ورودی ها،‌خرجی ها « ساخت قواعد کنترل »
– مشخص کردن مجموعه های فازی برای ورودی ها و خروجی ها « تنظیم پارامترها »
– مشخص کردن روش مورد استفاده برای غیر فازی کردن
– معتبر سازی روش مورد استفاده برای غیر فازی کردن
به عنوان یک مثال کلی طراحی یک کنترلر فازی برای بخار ورودی به توربین را در نظر می گیریم بلوک دیاگرام این سیستم کنترلی در زیر آورده شده است.
شکل۳-۴) بلوک دیاگرام کنترلر
شکل۳-۵) توابع عضویت ورودی وخروجی
توابع عضویت ورودی ها و خروجی های فازی در زیر آورده شده است.
که عبارتند از:

قواعد فازی مربوط عبارتند از:
Rule1: if temperature is cool AND pressure is weak, THEN throttle is p3
Rule2: if temperature is cool AND pressure is low, THEN throttle is p2
Rule3: if temperature is cool AND pressure is ok, THEN throttle is z
Rule4: if temperature is cool AND pressure is strong, THEN throttle is N2
در عمل برنامه، ورودی ها را می گیرد و آن ها را بر روی توابع عضویت می نگارد.
نتیجه این کار با قواعد فازی بررسی می شود اگر در قواعد از گزاره and استفاده شده باشد همانند مثال بالا مینیم مقدار بین دو ورودی در نظر گرفته می شود. واگر از or استفاده شده باشد مقدار ماکزیمم دو مقدار ورودی استفاده می شود ( جهت استفاده در تابع خروجی ) سپس عبارت خروجی مناسب انتخاب می شود و یک مقدار عضویت مناسب به آن تخصیص داده می شود این مقدار، سپس به صورت غیر فازی تبدیل می شود.برای مثال، فرض کنید دما در حالت cool باشد وفشار در حالت low یا ok است. مقدار در ۲ تا از قواعد صدق می کند.
شکل۳-۶) بلوک دیاگرام توابع
حال دو مقدار خروجی توسط روش سنتروئید به صورت غیر فازی در می آیند.
مقدار خروجی دریچه کنترل را تنظیم می کند و سیکل کنترل برای ایجاد مقدار جدید خروجی دوباره شروع به کار می کند ]۲۰[
۳-۴) کاربرد نرم افزارMATLAB
یکی از زمینه هایی که جعبه ابزار متلب به آن پرداخته است، منطق فازی است پروژه حاضر با الهام از این قسمت و با بهره گرفتن از محیطی که متلب برای طراحی سیستم های فازی ایجاد کرده است طراحی شده است. در اینجا روش طراحی سیستم های استنتاج فازی را بر اساس واسط گرافیکیGrapgical User Interface (GUI)که در جعبه ابزار متلب موجود است شرح می دهیم. به طور کلی پنج ابزار مقدماتی GUI برای ساخت، ویرایش و مشاهده سیستم های استنتاج فازی وجود است.
– ویرایشگر سیستم های استنتاج فازی ( Fuzy interface system (FIS)editor)
– ویراشگر توابع عضویت (Membership function editor)
– ویراشگر قواعد (Rule editor)
– نمایشگر سطح (Surface viewer)
– نمایشگر قواعد (Rule viewer)
این ابزار ها به طور پویا به یکدیگر متصل هستند به طوری که تغییر در هر یک از آنها در دیگری نیز اعمال می شود تمام ابزار فوق می تواند به طور همزمان درحال اجرا باشند.
علاوه بر این پنج ابزار مقدماتی GUI جعبه ابزار متلب شامل ویرایشگر گرافیکی ANFIS نیز می باشد که برای ساخت و آنالیز روش استدلال فازی سوگینو به کار می رود.
شکل۳-۷) ویرایشگرهای فازی
ویراشگر FIS با مقوله های مهمی از جمله تعداد متغیر های ورودی و خروجی و نام آنها سر وکار دارد و جعبه ابزار منطق فازی تعداد ورودی ها را محدود نمی کند اما ممکن است که تعداد ورودی ها توسط میزان حافظه ماشین محدود شود.
اگر تعداد ورودی ها با تعداد توابع عضویت خیلی زیاد باشد، ممکن است تجزبه و تحلیل داده ها توسط FIS و سایر ابزار GUI با مشکل مواجه شود. ویرایشگر تابع عضویت برای تعریف شکل تابع عضویت هر متغیر فازی به کار می رود ویرایشگر قواعد rule editor برای ویرایش لیست قواعدی است که رفتار سیستم را تعریف می کند قسمت های surface viewer, rule viewer بر خلاف FIS که برای ویرایش به کار می رود برای نمایش اطلاعات به کار می روند. قسمت surface viewer برای نشان دادن وابستگی هر خروجی به یک یا دو تا از ورودی ها به کار می رود به این طریق سطح خروجی مورد نظر سیستم را ایجاد ورسم می کند.
اولین شکل در قسمت پایین قسمت های اصلی یک سیستم استنتاج فازی را نشان می دهد شکل های بعدی نمایش دهنده این است که چگونه سه ویرایشگر the mf editor، rule editor، FIS با یکدیگر ارتباط دارند.
شکل ۳-۸) ویرایشگرEditorFIS