Studia Podyplomowe
Oferta dydaktyczna IAiR

Logika rozmyta (SP-IP)

Cel

Umiejętności w zakresie stosowania metod logiki rozmytej w rozwiązywaniu zagadnień sterowania, w tym zwłaszcza układów nieliniowych.

Opis

Przedmiot jest poświęcony przekazaniem materiału dotyczącego podstaw logiki rozmytej i jej aplikacji w automatyce przemysłowej.

Wymagania

Znajomość w zakresie podstawowym: teorii zbiorów, logiki boolowskiej, logiki wielowartościowej, podstaw automatyki.

Bibliografia

  1. Bartyś M:. Zastosowania Logiki Rozmytej w Automatyce. Pomocnicze materiały dydaktyczne, (CD ROM). Instytut Automatyki i Robotyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2003.
  2. Czogała F., Pedrycz W.: Elementy i metody teorii zbiorów rozmytych. Skrypt Politechniki Śląskiej nr 989, Gliwice 1980.
  3. Driankow D., Hellendoorn H., Reinfrank M.: Wprowadzenie do sterowania rozmytego. WNT 1996, s.319.
  4. Kacprzyk J.: Zbiory rozmyte w analizie systemowej. PWN, Warszawa 1986.
  5. Wang L.-X., Mendel J.M.: Generating Fuzzy Rules by Learning from Examples, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Vol. 22.
  6. Yager R., Filev D.: Podstawy modelowania i sterowania rozmytego. WNT, Warszawa 1995, s.386.
  7. Zadeh L.A.: Fuzzy sets. Inf. an Control, 1965, Vol. 8, ss. 338-353.

Metody oceny

Wykład: Egzamin pisemny z zakresu materiału wykładowego.
Laboratorium: Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie protokołów z ćwiczeń

Szczegółowy rozkład zajęć

Nr Temat Opis Wymiar
1 Wprowadzenie do teorii zbiorów rozmytych. Elementy teorii zbiorów rozmytych Paradygmat Zadeha. Geneza zbiorów rozmytych. Pojęcie zbioru rozmytego. Definicja i interpretacja funkcji przynależności. Różnice pomiędzy logiką rozmytą, logiką dwuwartościową i logiką wielowartościową. Logika rozmyta, a rachunek prawdopodobieństwa. Przykłady. Ciągłe i dyskretne zbiory rozmyte. Definicje i interpretacje operacji na zbiorach. Normalizacja zbiorów. Skalowanie zbiorów. Mnożenie i potęgowanie zbiorów. Suma mnogościowa i przecięcie zbiorów. Αlfa przekroje zbiorów rozmytych. Twierdzenie o dekompozycji. Dopełnienie zbiorów. Implikacja rozmyta. Implikacja Mamdaniego. Koncentracja, rozcieńczanie, intensyfikacja, zmniejszanie kontrastu zbiorów rozmytych. Przykłady. W 1
2 Wnioskowanie rozmyte Uogólniona maszyna wnioskująca. Wnioskowanie oparte na regułach. Pojęcia rozmywania i wyostrzania. Baza reguł. Szablonowe bazy reguł. Wnioskowanie oparte na regułach. Metody pozyskiwania wiedzy. Metody wyostrzania. Przykłady. W 1
3 Modelowanie rozmyte Identyfikacja rozmyta. Metody pozyskiwania wiedzy opartej na regułach. Użyteczność wiedzy eksperckiej. Metoda Wanga-Mendela. Aproksymator Sugeno-Takagi. Rozmyte sieci neuronowe. Przykłady. W 1
4 Regulacja rozmyta Struktura uogólnionego regulatora rozmytego. Regulatory hybrydowe. Powierzchnia sterowania. Metody i cel kształtowania powierzchni sterowania. Synteza rozmytych regulatorów dwustawnych i trójstawnych. Regulatory rozmyte o działaniu: P, PI, PID. Przykłady. W 1
5 Przykłady zastosowań Układ ABS, układ ASR, układ regulacji poziomu stali w kokili stalowniczej, układ sterowania suwnicą, układ automatycznego kierowcy, diagnostyka elementu wykonawczego automatyki. W 1
1 Synteza regulatora rozmytego Założenia ćwiczenia: zapoznanie się z metodami projektowania regulatorów rozmytych. Zakres ćwiczenia: Projekt nieliniowego regulatora rozmytego o właściwościach P i PI w środowisku FCTOOL. Ocena jego właściwości statycznych i dynamicznych. L 1
2 Metoda zautomatyzowanego pozyskiwania bazy reguł Założenia ćwiczenia: zapoznanie się z wybraną metodą zautomatyzowanego pozyskiwania bazy reguł układu rozmytego na podstawie danych. Zakres ćwiczenia: Implementacja algorytmu Wanga-Mendela pozwalającego na pozyskanie bazy reguł modelu elementu wykonawczego automatyki na podstawie danych pochodzących z przemysłowego systemu SCADA. L 2
3 Układ regulacji rozmytej Założenia ćwiczenia: projekt i ocena właściwości układu regulacji rozmytej dwuosiowego serwomechanizmu elektromechanicznego. Zakres ćwiczenia: projekt dwóch regulatorów rozmytych do sterowania osiami serwomechanizmów sterujących położeniem przestrzennym płyty montażowe przy wykorzystaniu specjalizowanego środowiska programowego. Ocena właściwości układu regulacji, w tym szczególnie jego odporności na zakłócenia. L 2
Instytut Automatyki i Robotyki
Politechnika Warszawska