En esta era de control digital, casi todos los aparatos se controlan mediante el control digital nivel usando 1 y 0. Pero piense, ¿no es muy poco práctico pensar que cada salida de los procesos diarios con los que se encuentra, depende solo de dos estados de la entrada? No, definitivamente. Imagínese a su madre cocinando una comida sabrosa y no puede dejar de elogiarla. Entonces, ¿cómo la comida se vuelve tan sabrosa? Con la adición de ingredientes en la cantidad y proporción adecuadas, por supuesto. Entonces, ¿cómo se las arregla ella? ¿Con perfecto conocimiento numérico de las cantidades? No siempre. Lo hace con una idea conocida, que viene con la experiencia. Aquí es donde surge la idea de una lógica de control que usa los grados de estado de entrada en lugar de las entradas en sí, una lógica que no requiere algunas entradas perfectas sino que trabaja solo con una estimación típica de las entradas. Esta es una lógica difusa.

¿Qué es Fuzzy Logic?

La lógica difusa es un sistema de control básico que se basa en los grados de estado de la entrada y la salida depende del estado de la entrada y la tasa de cambio de este estado. En otras palabras, un sistema de lógica difusa funciona según el principio de asignar una salida particular en función de la probabilidad del estado de la entrada.

¿Cómo se originó la lógica difusa?

Fuzzy Logic fue desarrollado en 1965 por Lotfi Zadeh en la Universidad de California, Berkley como una forma de realizar procesos informáticos basados en valores naturales en lugar de valores binarios. Inicialmente se usó como una forma de procesar datos y luego comenzó a usarse como una estrategia de control.

¿Cómo funciona Fuzzy Logic?

La lógica difusa trabaja sobre el concepto de decidir la salida en función de suposiciones. Funciona en base a conjuntos. Cada conjunto representa algunas variables lingüísticas que definen el posible estado de la salida. Cada estado posible de la entrada y los grados de cambio del estado son parte del conjunto, dependiendo de cuál se predice la salida. Funciona según el principio de If-else-the, es decir, si AY B Then Z.

Supongamos que queremos controlar un sistema donde la salida puede estar en cualquier parte del conjunto X, con un valor genérico x, tal que x pertenece a X. Considere un conjunto particular A que es un subconjunto de X tal que todos los miembros de A pertenecen a el intervalo 0 y 1. El conjunto A se conoce como conjunto difuso y el valor de f_A(x) en x denota el grado de pertenencia de x en ese conjunto. La salida se decide en función del grado de pertenencia de x en el conjunto. Esta asignación de membresía depende de la suposición de las salidas en función de las entradas y la tasa de cambio de las entradas.

Estos conjuntos difusos se representan gráficamente mediante funciones de pertenencia y la salida se decide en función del grado de pertenencia en cada parte de la función. La membresía de los conjuntos se decide mediante la lógica IF-Else.

Generalmente, las variables del conjunto son el estado de las entradas y los grados de cambios de la entrada y la membresía de la salida depende de la lógica de la operación Y del estado de la entrada y la tasa de cambio de la entrada. Para un sistema de múltiples entradas, las variables también pueden ser las diferentes entradas y la salida puede ser el resultado posible de la operación Y entre las variables.

Sistema de control difuso

Un sistema de control difuso consta de los siguientes componentes:

Un sistema de control de lógica difusa

Un difusor que transforma las variables medidas o de entrada en formas numéricas en variables lingüísticas.

Un controlador realiza la operación de lógica difusa de asignar las salidas en función de la información lingüística. Realiza un razonamiento aproximado basado en la forma humana de interpretación para lograr la lógica de control. El controlador consta de la base de conocimientos y el motor de inferencia. La base de conocimientos consta de las funciones de pertenencia y las reglas difusas, que se obtienen mediante el conocimiento del funcionamiento del sistema de acuerdo con el entorno.

El Defuzzifier convierte esta salida difusa en la salida necesaria para controlar el sistema.

Un sistema de control simple que utiliza lógica difusa para controlar la velocidad del ventilador en función de la temperatura de la entrada.

Suponga que desea controlar la velocidad del ventilador en función de la temperatura de la habitación. Para un lego normal, si la temperatura de la habitación es tal que se siente demasiado caliente, entonces la velocidad del ventilador aumenta al valor total. Si siente un poco de calor, la velocidad del ventilador aumenta moderadamente. Si siente demasiado frío, la velocidad del ventilador se reduce drásticamente.

Entonces, ¿cómo hacer que su computadora haga esto?

Así es como podemos lograrlo:

Control de la velocidad del ventilador según la entrada de temperatura

El sensor de temperatura mide los valores de temperatura de las habitaciones. Los valores obtenidos se toman y luego se entregan al difusor.
El difusor asigna variables lingüísticas para cada valor medido y la tasa de cambio del valor medido.

Por ejemplo, si el valor medido es de 40 ° C o superior, entonces la habitación está demasiado caliente

Si el valor medido está entre 30⁰C y 40⁰C, la habitación está bastante caliente

Si el valor medido es de 22 a 28 ° C, la habitación es moderada

Si el valor medido es de 10 a 20 ° C, la habitación está fría

Si el valor medido es inferior a 10, la habitación está demasiado fría.

El siguiente paso implica el funcionamiento de la base de conocimientos que contiene la información de estas funciones miembro, así como la base de reglas.

Por ejemplo, si la habitación está demasiado caliente Y la habitación se calienta rápidamente, configure la velocidad del ventilador en Alta

Si la habitación está demasiado caliente Y la habitación se calienta lentamente, ajuste la velocidad del ventilador a menos de Alta.

El siguiente paso consiste en convertir esta variable de salida lingüística en variables numéricas o variables lógicas que se utilizan para impulsar el ventilador. conductor del motor .