تبلیغات
Fuzzy Logic - كاربرد منطق فازی در اتوماسیون صنعتی
 
Fuzzy Logic
آشنایی کامل با منطق فازی و کاربردها آن
كاربرد منطق فازی در اتوماسیون صنعتی

برنـامه‌های موفـق منطق فـازی در اتومـاسیون صنعتی:
این مقاله در پنجمین كنفرانس بین‌الملی مجمع بین الملی مهندسی صنایع دربارة منطق فازی (Fuzzy logic)نیواورلئان 1996، ارائه شده.
در این مقاله‌ ما 8 برنامه اخیر منطق فازی در اتوماسیون صنعتی را بررسی می‌كنیم. تمام برنامه‌ها به نام Fuzzy PLC كه یك بستر سخت‌افزاری برای برقراری منطق فازی و تكنیك‌های صنعتی منطق فازی است نامیده می‌شود. با یك بررسی سریع بر روی دستگاه‌های Fuzzy ، دربارة 8 برنامه (Application) كاربردی بحث می‌كنیم و می‌بینیم چگونه منطق فازی راه حل بهتری را نسبت به راه‌حلهای معمولی پیاده سازی می‌كند و در حد ممكن به بررسی صرفه‌جویی در هزینه (Cost Saving ) و بهبود كیفیت می‌پردازیم. برای بررسی بیشتر، شما می‌توانید به مطالب منابع ذكر شده مراجعه كنید.

1- منطق فازی در اتوماسیون صنعتی
در سالهای اخیر، منطق فازی پتاسیل كاربرد خود را در اتوماسیون صنعتی به خوبی به اثبات رسانده است. در این بحث كاربردی مهندسان اغلب از مفاهیم به اثبات رسیده استفاده می‌كنند. برای كنترل رخداد‌های پراكنده، آنها اغلب از منطق نردبانی (Ladder logic) استفاده می‌كنند.برای كنترل پیوسته اغلب یا نوع bang-bang استفاده می‌شود و یا نوع PID .
اگر چه كنترل PID در هنگامی كه پروسه مورد مطالعه در حالت ثابت و ایستایی باشد خوب كار می‌كند ولی در حالتهای دیگر زیاد موفق نیست:
• در حالت پراكندگی زیاد ( غیر خطی) 
• پروسه‌های وابسته به زمان ( غیر خطی)
• حالت‌های زمانهای مرده و از دست رفته.
به این دلیل است كه كنترل PID پروسه را كاملاً در حالت بررسی می‌كند. اگر چه این ساده‌سازی ممكن است در حالت عادی به خوبی عمل كند ولی در پراكندگی بسیار می‌تواند نقطة عملیاتی پروسه را بسیار دورتر از نقطة set شده قرار دهد. در این حالت فرضیة خطی (linear)اغلب كنار گذاشته می‌شود.
همین حالت وقتی اتفاق می‌افتد كه پارامتر‌های پروسه نسبت به زمان تغییر كند. در این حالات به كارگیری كنترل Fuzzy به جای كنترل PLD نشان می‌دهد كه بسیار بهتر از روشهای معمول اما پیشرفته فعلی عمل می‌كند اگر چه این تنها موردی نیست كه حل آن بر مبنای منطق فازی است .
كنترل چند متغیره:
قدرت واقعی منطق فازی در اتوماسیون اداری بر مبنای راهی است كه منطق فازی در طراحی كنترل‌های چند متغیره نمایان می‌كند. در بسیاری از برنامه‌های كاربردی كنترل یك پروسه تك متغیره ثابت به راحتی با كنترل PID یا bang-bang امكان پذیر است. اگر چه تنظیم مقادیر برای نمای حلقه‌های كنترل اغلب به صورت دستی توسط اپراتور انجام می‌شود. اپراتور با آنالیز موقعیت پروسه و تنظیم مقادیر متغیرهای PID به بهینه سازی پروسه كمك می‌كند. به این روش كنترل (supervisory control ) می‌گویند و اغلب متغیرهای چند كار درگیرند.

PID و bang –bang هر دو اندیس فقط یك متغیر بر می‌آیند و این اغلب باعث به وجود آمدن تعداد بسیاری حلقة كنترل مستقل از هم می‌شود. این حلقه‌ها توانایی صحبت با یكدیگر را ندارند (talk to each othor) در جاهای كه مورد دلخواه و یا ضروری است كه رابطه‌ای بین این استقلالهای متغیر‌های فیزیكی صورت گیرد، یكی از آنها مجبور به برپایی یك مدل ریاضی از پروسه می‌شود و از معادله دیفرانسیال یك مشتق می‌گیرد كه برای برپایی راه حل مورد نیاز است. در اتوماسیون صنعتی كمتر پیش می‌آیدزیرا:
• بوجود آوردن یك مدل ریاضی از دنیای واقعی ممكن است سالها وقت بگیرد.
• اغلب مدلهای ریاضی به ساده سازی‌های گسترده و خطی سازی‌ها نیاز دارند كه برای بهینه سازی نتایج كنترلر در آینده نیاز به فاكتورهایی دارد.
تنظیم متغیر‌های اضافی یك كنترلر كه از مدل ریاضی مشتق می‌شود، مانند ماهیگری در تاریكی است (Fishing in the dark) به دلیل آنكه بهینه‌سازی در یك نقطه با استفاده از متغیر‌های عمومی (Global) اغلب باعث كاهش كارآیی در نقطه دیگری از عملیات می‌شود.
در ضمن بسیاری از محققان دارای پس زمینه كافی در زمینه مدل سازی ریاضی نیستند. همچنین در نگاه اول، در صنعت، فرآیندهای تك متغیره با یك كنترل ساده مانند PID یا bang – bang به همراه یك supervisor كه توسط انسان هدایت می شود كنترل می‌شود.
در اینجاست كه منطق فازی یك راه حل عالی و پر بهره را برای مشكلات پیاده سازی می‌كند. منطق فازی به مهندسان این امكان را می‌دهد كه بدون نیاز به مدل سازی ریاضی و با استفاده از نتایج تجربی و تجربه اپراتور یك كنترلر چند متغیره طراحی می‌كند.
هر متغیر پردازنده به تنهایی توسط یك كنترلر PID ثابت نگه داشته شده است به طوری كه مقدارگیری آنها از منطق فازی سرچشمه می‌گیرد و این طرز قرار‌گیری در اغلب سیستمها مانند تعیین درجه حرارت كوره‌ها و یا میزان درصد اكسیژن در حوضچه‌های فاضلاب یكسان است در سیستم‌های دیگر این امكان وجود دارد كه یك راه حل گردشی كامل بر مبنای منطق فازی توسعه داد.
به همین دلیل است كه ارتقا بر اساس سیستم‌های مرسوم مانند ladder logic یا instruction list و كنترل PID به همراه منطق فازی بسیار دلپذیر است.




نوع مطلب : منطق فازی، 
برچسب ها : کاربردهای منطق فازی، كاربرد منطق فازی در اتوماسیون صنعتی،


موضوعات
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
چت با مدیریت