Organização
Aula 21 / LAB 05
Projeto de um
controlador Fuzzy
„
O problema da levitação magnética
… Diretrizes
para o equacionamento
de desempenho com controlador clássico
… Verificação
„
Controle Fuzzy
… Construindo
um controlador Fuzzy em Matlab
… Construindo a BC
… Montando as funções de pertinência
… Testando o sistema
… Aprimorando o sistema
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Conversão D/A
Levitação magnética
2
Modelando o sistema
r
Idl
Amplificaçã
r
B
Conversão
r
By
α
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fotoemissores
fotoreceptores
r
Bx P
r
r
R
α
r
r
n ⋅ µ0 ⋅ I ⎡
L+d
.⎢
2
2
2
⎣⎢ R + (L + d )
(
d
(
)
1/ 2
−
(R
d
+ d2
2
)
1/ 2
⎤
⎥
⎦⎥
r
v r r
F = (m.∇).B
2
z+L
⎛ nIR ⎞ ⎛⎜
F = µ o .V . X M .⎜
⎟ ×
⎝ 2 ⎠ ⎜⎝ R 2 + (z + L )2
3
B=
)
1/ 2
−
(R
z
2
+ z2
)
1/ 2
⎞ ⎛
1
⎟×⎜
⎟ ⎜ R 2 + ( z + L )2
⎠ ⎝
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(
)
3/ 2
−
(R
1
2
+ z2
)
3/ 2
⎞
⎟
⎟
⎠
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1
Saída do SLM
Controle proporcional de um SLM
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Experimentação inicial
Construindo uma BC
„
„
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Determinar empiricamente a entrada de controle (aproximada) que
leva à condição de equilíbrio (Fmag = P na esfera)
„
Erro: NEG, PEQ-NEG, ZERO, PEQ-POS, POS
Atuação: NULA, FR, M, FO, MF
erro
NEG
PQ-NEG
ZERO
PQ-POS
?
0
+
POS
„
„
„
„
X ≈ 0.779
„
„
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Se erro é ZERO, então saída é M
Se erro é PEQ-NEG, então saída é FR
Se erro é NEG, então saída é NULA
Se erro é PEQ-POS, então saída é FO
Se erro é POS, então saída é MF
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2
Inserindo controlador Fuzzy
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Editando o controlador
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Funções de pertinência
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Acionando as regras
Implicação: min
Se erro é ZERO, então saída é M
Se erro é PEQ-NEG, então saída é FR
Se erro é NEG, então saída é NULA
Se erro é POS, então saída é MF
Se erro é PEQ-POS, então saída é FO
defuzzificação: menor dos máximos
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Observando o sistema
Remodelando o controlador
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Remodelando a BC
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Montando uma BC
Erro: NEG, PEQ-NEG, ZERO, PEQ-POS, POS
Velocidade: NEG, PEQ-NEG, ZERO, PEQ-POS, POS
Atuação: NULA, FR, M, FO, MF
PQ-NEG
ZERO
PQ-POS
POS
„
„
„
„
„
0
+
ERRO
erro
NEG
„
14
PEQNEG
PEQNEG
NEG
POS
ZERO
NULA
NULA
NULA
NULA
NULA
NULA
FRACO FRACO
Z
NULA
MÉDIA
MÉDA
FRACO FRACO
PQ-POS
NULA
NULA
FRACO
MÉDIO
FORTE
FORTE
FORTE
FORTE
FORTE
FORTE
POS
PQ-POS
Z
PQ-NEG
NEG
POS
Se erro é ZERO e velocidade é PEQ-NEG, então saída é FRACA
Se erro é PEQ-POS e velocidade é POS, então saída é NULA
Se erro é POS e velocidade é ZERO, então saída é FORTE
Se erro é PEQ-NEG e velocidade é PEQ-NEG, então saída é FRACA
Se erro é ZERO e velocidade é NEG, então saída é FRACA
...
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NEG
PQ-NEG
NULA
NULA
VELOCIDADE
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Observando o sistema
Bibliografia
„
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SHAW, I. S.; SIMÕES, M. G. Controle e modelagem fuzzy. São
Paulo: Editora Edgard Blücher Ltda, 1ª edição, 1999.
NASCIMENTO Jr., C.; YONEYAMA, T. Inteligência artificial em
controle e automação. São Paulo: Editora Edgard Blücher Ltda,
1ª edição, 2000.
SEIZAS, M.O; PACHECO, R.N. Classificação de Laranjas
utilizando técnicas de visão computacional. Projeto de
formatura. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São
Paulo, 2003.
BARROS, L.C.; PEIXOTO, M. S., JAFELICE, R. S. M.,
BASSANEZI, R. C. Introdução à teoria de conjuntos fuzzy
com aplicações. Seminário de aplicações em lógica fuzzy.
Sorocaba-SP, Brasil, 2006.
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