Система нечеткого управления — это система управления , основанная на нечеткой логике — математической системе, которая анализирует аналоговые входные значения с точки зрения логических переменных, принимающих непрерывные значения от 0 до 1, в отличие от классической или цифровой логики, которая оперирует дискретными значениями. либо 1, либо 0 (истина или ложь соответственно). [1] [2]
Нечеткая логика широко используется в управлении машинами. Термин «нечеткий» относится к тому факту, что используемая логика может иметь дело с понятиями, которые нельзя выразить как «истинные» или «ложные», а скорее как «частично истинные». Хотя альтернативные подходы, такие как генетические алгоритмы и нейронные сети , во многих случаях могут работать так же хорошо, как нечеткая логика, нечеткая логика имеет то преимущество, что решение проблемы может быть сформулировано в терминах, понятных людям-операторам, так что их опыт может быть использован. используется в конструкции контроллера. Это упрощает механизацию задач, которые уже успешно выполняются людьми. [1]
Нечеткая логика была предложена Лотфи А. Заде из Калифорнийского университета в Беркли в статье 1965 года. [3] Он подробно изложил свои идеи в статье 1973 года, в которой была введена концепция «лингвистических переменных», которая в этой статье приравнивается к переменной, определенной как нечеткое множество. За этим последовали другие исследования: первое промышленное применение — цементная печь , построенная в Дании и введенная в эксплуатацию в 1975 году.
Работы над нечеткими системами также ведутся в Северной Америке и Европе, хотя и в меньших масштабах, чем в Японии.
Также продолжаются исследования и разработки нечетких приложений в программном обеспечении, в отличие от встроенного ПО , проектирования, включая нечеткие экспертные системы и интеграцию нечеткой логики с нейронными сетями и так называемыми адаптивными « генетическими » программными системами, с конечной целью построения «нечетких» программных систем. самообучающиеся» системы нечеткого управления. [6] Эти системы можно использовать для управления сложными, нелинейными динамическими объектами, например, человеческим телом. [4] [6] [7]
Входные переменные в системе нечеткого управления обычно отображаются с помощью наборов функций принадлежности, подобных этой, известных как «нечеткие множества». Процесс преобразования четкого входного значения в нечеткое значение называется «фаззификацией». Подход, основанный на нечеткой логике, был рассмотрен путем разработки двух нечетких систем: одна для определения угла ошибки курса, а другая для управления скоростью. [8]