Wetenschap en technologie » Technologie » Engineering » Ik ging: Fuzzy logic, toegepast op de techniek van de remsystemen.

Ik ging: Fuzzy logic, toegepast op de techniek van de remsystemen.

Het idee van AI is te automatiseren en te systematiseren kennis en intellectuele taken genereren van potentiële toepassingen elk gebied van toepassing is wiskunde, Computing, Robotica, waardoor een universele gebied hulpprogramma en ondersteuning voor een brede waaier van toepassingen.

Het eerste concept van kunstmatige intelligentie is gebaseerd op intelligente agenten interactie met omgevingen, gebaseerd op de systemische concept van binnenkomst, verwerking en uitvoer, op deze manier kunnen we definiëren een intelligent agent.

Rekening houdend met deze aspecten van intelligente systemen, vele gebieden van de technologie hebben gebruikt en verzonden verschillende tools in de ontwikkelingen, een van de grote vooruitgang zijn remsystemen waartussen zullen we dissertas op de ABS remmen mechanisme (ABS remsysteem).

Hazy of Fuzzy logic.

Zodra u begrijpen wat zijn de acties van een intelligent agent,Indien nodig de toepassing van hulpmiddelen voor het genereren van de optimalisatie van de gegevensverwerking, die zal genereren kennisbank aan de agent door hun perceptie van de vorige acties. De gegevens en informatie van eerdere waarnemingen zijn vaak een beetje groot en soms gedeeltelijk onbekende in de natuur, het idee voor dit soort milieu en voor de behandeling van dit soort opvattingen is het gebruik van een "fuzzy logic".

"De logica Nebula (fuzzy logic) Laat de behandeling van expressies met variabelen beschreven in precies dezelfde vorm" (VIREAK, N.; YONEYAMA, T. 2011. p. 68).

De studie van fuzzy systemen werd ontwikkeld door L. DE. Zadeh in 60 jaar om te helpen bij de verwerking van gegevens met onjuiste of vage. Ze ontstaan geïnspireerd door de traditionele logica, binaire kenmerken van de klassieke logica, waarin een waarde is een set, IE, waarden van 0 en 1. Met dit, een variabele kan deel uitmaken van meer dan één fuzzy set met verschillende graden, Dit heet gewoonlijk met een mate van relevantie.

De architectuur van een systeem dat in figuur 1 genoemde, toont de totale werking van logica, vanaf het begin van de fuzzificação waar de externe variabelen worden omgezet in de fuzzy sets, Wat zijn de groepen die alle informatie opslaan in bepaalde sets te vergemakkelijken van beide begrip van intelligente systeem en bij de besluitvorming over hetzelfde. Alle gegevens vanuit de externe omgeving door het proces van fuzzificação en wordt omgezet in taalkundige variabelen.

"In het algemeen, een taalkundige variabele is gekoppeld aan een set voorwaarden, waarin elke term is gedefinieerd in het hetzelfde universum van discours"(NOGUEIRA, M. 2013. p. 21).

Zoals beschreven in figuur 2, het fuzzificação-proces omgezet waarden van 0 tot 1,60 meter in een set van een taalkundige variabele met de naam "Bas", en de andere 3 sets dat betrekking heeft op bepaalde hoogtewaarden als lage midden en hoge.

Via deze methode kunt het slimme systeem werken met gegevens van onbekende natuur of waarden wat vaag, want als u wilt een perceptie van de externe omgeving hij met de waarden die zijn opgeslagen in de interne database vergelijkt, en zo gelederen als een waarde van een bepaalde taalkundige variabele.

"De theorie van fuzzy sets zoeken, Daarom, Translate formeel de onnauwkeurige informatie die komt van nature in de vertegenwoordiging van de fenomenen van de natuur, zoals beschreven door de mens met behulp van gemeenschappelijke taal ".(VIREAK, N.; YONEYAMA, T. 2011. p. 70).

De volgende stap binnen de architectuur van de fuzzy logic, is het proces van gevolgtrekking en de regels, waar is helemaal ontwikkeld zijn systeem en verwerking via de ingevoerde gegevens

besloten wat zullen de resultaten van de zelfde, IE, de maatregelen die moeten worden genomen, Dit is stap in het proces aangeduid door gevolgtrekking machine.

"Gevolgtrekking machine input informatie ontvangt al omgezet in termen die zijn gekoppeld aan taalkundige variabelen die behoren tot een vage verzameling, en genereert uit regels bepaald door de ontwerper" (VIREAK, N.; YONEYAMA, T. 2011. p. 80)

Op basis van dit beginsel een uitgang die is gekoppeld aan een taalkundige variabele vervolgens in een bepaalde numerieke waarde omgezet wordt.

DE = {(x , ( x)); x »U ( x) » [ 0,1] )

De functie(x) is een functie van belang dat met welke mate dat x is bepaalt de.

Deze stap over de logica van de stap waar algoritmisch ontwikkelt een variabele input taalverwerking. Als u gebruikt verschillende termen die zeer in computational logic implementatie worden gebruikt, Als voorbeeld het woord "Als", "ZO", "Niet" als o.a..

De laatste stap van de fuzzy controller gebaseerd op de methode van "defuzzificação", waar in de praktijk zodat het systeem een goede werking heeft, De waarden van taalkundige variabelen wordt geconverteerd naar numerieke waarden.

Het idee is dat als u een specifiek antwoord nodig, om te worden gebruikt bij de ingang van een bedieningssleutel er zijn veel technieken voor het defuzzificação-proces, Sommige meer meiden:

Auto remsystemen ,

Volgens de Braziliaanse standaardinstelling verband houden met het remsysteem is een combinatie van
onderdelen waarvan de functie is het verminderen van de snelheid van een bewegend voertuig, of maak het stoppen, of houd het als het is al mobiel
is gestopt.".

De efficiëntie van het remsysteem van een voertuig zijn van essentieel belang voor de veiligheid van uw stuurprogramma. de instabiliteit van een voertuig zijn altijd gekoppeld aan het gebrek aan evenwicht van de dynamische krachten die op het voertuig, met name in dit geval de trekkracht, remmen, kant en tussen de band en de vloer.

De wrijvingscoëfficiënt tussen band en bestrating hebben belangrijke rol in voertuig remmen capaciteit, want het is
in combinatie met de mogelijkheid om controle van het voertuig, beide vermijden een grimmig verminderde grijpkracht.

De grip verminderd, de blokkering van wielen of schaatsen is gekoppeld, waar kan optreden vanwege de beperkingen van de schorsing en de aanwezigheid van dikke films tussen bestrating (bijvoorbeeld: olie, Agua, zand, enz) .

Categorisch, remsystemen, Als voor uw technologische bouw, ze zijn onderverdeeld in systemen
van conventionele remmen en elektronische remsystemen, in conventionele remmen de kracht gegenereerd door de bestuurder wordt overgedragen de drukleiding, al deze inspanning is puur mechanisch en is gebaseerd op de beginselen van Pascal. Al, elektronische systemen er zijn naast de mechanische en hydraulische elementen elektronische bedieningselementen die aan de grotere betrouwbaarheid van het systeem en de kosten toevoegen.

Een van de meest voorkomende elektronische systemen in de markt is de zogenaamde ABS (ABS remsysteem) waar hebt u een sensing en monitoring systeem gekoppeld aan een conventionele remsysteem, in een ABS remsysteem bestaat een sensing die controleert de druk op het remvloeistof, Als deze groter dan de limiet van de druk voor het vergrendelen van is, het systeem vermindert de druk tot lagere grenswaarden voor druk, dus vermijden, de vergrendeling van de wiel.

Wiskundige modellering van een remsysteem.

De koppeling tussen de band en de stoep vindt plaats door middel van twee onderdelen die mechanische krachten die betrokken zijn in het systeem zijn, die volledig in verhouding staan tot de oppervlakte grip en de hysteresis van het rubber dat betrekking heeft op het behoud van de materiële parameters in het midden van prikkels . De tangentiële snelheid van het wiel remmen is minder, het genereren van de gedeeltelijke slip (»), dat is het percentage speling tussen de tangentiële en longitudinale snelheid, die wordt uitgedrukt door:

Waar :

– Λ is de gedeeltelijke slip;

– u is translationeel snelheid van wiel;

– VT = (Ω. R) Hiermee geeft u de tangentiële snelheid van het wiel, dat is het product van de hoeksnelheid van de vloek dezelfde.

De gedeeltelijke slip maakt je begrijpen hoe de grond en de band gerelateerde, Echter, om het model het volledige remsysteem moet begrijpen de dynamiek van de auto en de band, en je weet dat wanneer het lichaam ontwikkelt een kromlijnige traject komt een nieuwe component die kracht aan de kant van de kast oefent, Wat is de centripetale component.

De krachten die betrokken zijn op de auto staan bovenstaande figuur en onderstaande waar hebt u de snelheid die is ontwikkeld door het voertuig vergelijking, de Fa-component die is de Sleep kracht en dat is de som van de krachten tegen de beweging van de band, de onderstaande vergelijking is gebaseerd op de tweede wet van Newton.

De mondiale beweging van het wiel kan worden bestudeerd met behulp van de stelling van de beweging hoekige hoeveelheid op het lichaam-diagram, gebruik als het centrum van het wiel, en vervolgens, U kunt het berekenen van de som van de momenten in de as van rotatie van het wiel (de straal van de set wordt gegeven door rdyn), door middel van deze parameters ontwikkelen we een vergelijking op basis van newton's tweede wet.

Is het gratis lichaam-diagram van een van de wielen van het voertuig tijdens het remmen, kunnen worden genoteerd
dat beweging-resistente krachten in de lengterichting van de beweging zijn samengesteld uit:

  • Luchtweerstandscoëfficiënt kracht;
  • Walskracht weerstand;
  • Sterkte is afgeleid van de helling van de baan;
  • Kracht die zijn opgelegd door de bodem op het wiel.
  • Koppel de Sleep van de motor.

Als u wilt kunnen betrekking hebben op het wiel snelheid op de snelheid van het voertuig gebruikt het concept van uitglijden
(») geïntroduceerd in de eerste vergelijking wanneer waarnaar de remmen systeem modellering, de relatie die door uitglijden opgelegd kan worden geïmplementeerd in de vergelijking hieronder waar diverse vervangingen van de oorspronkelijke formule.

 

waar:

  • »: wrijvingscoëfficiënt;
  • »: glijden;
  • Μp: piekwaarde van de wrijvingscoëfficiënt;
  • Μp: deslizamento referente ao valor de pico do coeficiente de atrito.

Toda essa relação entre a dinâmica do carro e da roda, junto com os valores tabelados do coeficiente de atrito do asfalto(seco, NAT, arenoso e etc.) e os parâmetros de escorregamento foi implementada através de boas aproximações por (Wong, 1978).

 

Modelagem do Controlador Fuzzy.

Seguindo dentro de uma estrutura lógica podemos entender que para um sistema de frenagem seguro, se faz necessário o monitoramento de diversos parâmetros do veículo para se desenvolver a pressão correta em cada roda. A implementação de um sistema de instrumentação preciso e um controlador inteligente se faz necessário para uma resposta adequada e rápida, através de todos esses argumentos , o controlador fuzzy se torna adequado à esta aplicação. Abaixo podemos ver o diagrama simplificado do freio ABS.

Na imagem acima temos um modelo simplificado do controlador de frenagem do automóvel, entende se que a variável de controle é o mecanismo de pressão em cada roda, esta variável está em função principalmente da velocidade e distância de frenagem que o veículo visa ter em um frenagem, juntamente com o coeficiente de atrito, através desta análise podemos esquematizar um diagrama fuzzy simplificado.

No primeiro controlador fuzzy o sistema recebe a velocidade e a distância de frenagem (esta variável se dá através da intensidade de acionamento do pedal de freio, partindo do pré suposto que um acionamento rápido e instantâneo, necessita se de uma distância menor de frenagem, para que o veículo não venha colidir com algum obstáculo), o controlador fuzzy 1 através das variáveis e dos conjuntos de regras vai disponibilizar em sua saída um percentualidealde pressão do fluído Hidráulico que o sistema irá exercer sobre cada roda, o segundo controlador fuzzy irá disponibilizar em sua saída o percentualrealatravés de dados do coeficiente de atrito e a pressão hidráulica dada pelo controlador 1.

Variáveis Fuzzy Symbool valores
Muito devagar MD [0 0 15 25 ]
Devagar (D) [20 30 40 50 ]
Médio M [40 50 60 70 ]
Rápido R [ 60 70 80 90 ]
Muito Rápido DHR [ 85 90 100 110 ]

De bovenstaande tabel ziet u de set van waarden en de fuzzificação invoervariabele ” snelheid ” van 0 tot 110 km.

Variáveis Fuzzy Symbool Waarden
Te kort MC [0 0 30 40]
Korte M [15 30 60 70]
Media (C) [50 70 110 130]
Lange L [110 150 180 220]
Zeer lange Ml [200 220 320 ]

De bovenstaande tabel ziet u de set van waarden en de fuzzificação invoervariabele “afstand ” van 0 tot en met 320 m.

Variáveis Fuzzy Symbool Waarden
Geen rem NF [0 0 0.03]
Zeer weinig MP [0 0.03 0,1 0,2]
Weinig P [0.1 0,2 0,3 0,4]
Gemiddelde M [0.35 0.4 0.6 0.65]
Hoge DE [0.55 0,65 0,75 0.8]
Zeer hoog Ma [0.75 1 0.8 0.95]
Alle rem TF [0.98 1 1]

Bovenstaande tabel toont het geheel van waarden en fuzzificação van de variabele output van “percentage van de druk ” van 0 tot 100%.

Met behulp van de Matlab® waar alleen we doen de “instellen” de parameters en laat de software doen alle complexe berekeningen van de mate van relevantie en algebra van verzamelingen van elke functie, en dan alleen de uitgangen weergegeven met betrekking tot deze logica. De software toont dat alle relaties in elke variabele zal hebben op uw specifieke instellen.

 

Het voorbeeld bevat de functies van belang aangetoond door software, binnenkort te volgen zijn de sets van regels, op basis van conventionele logica, Dus,ANDERS en o.a.. Instellen van de software zal ontwikkelen een ideaal voor elke combinatie van invoer uitvoer-oppervlak.

Alle bovenstaande voorbeelden zijn voor educatieve doeleinden waar alle gegevens en parameters zijn ingesteld empirisch.

Fuzzy logic is een hulpmiddel voor het werken met enorme gegevens waar, pode se obter controle de estruturas que não se têm total ou parcial conhecimento de seu conjunto universo de valores, fazendo com que seu sistema, processo ou produto tenha uma ação cognitiva e empírica semelhante as ações humanas.

 

 

 

 

 

Bibliografia.

KUNSTMATIGE INTELLIGENTIE EN DE SUBGEBIEDEN HIERVAN.

http://www.usp.br/ldsv/wp-content/uploads/2014/10/Artigo_Prandy_Final.pdf

https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/16788/1/Diss%20Flavio.pdf

J. Wong. Theory of Ground Vehicles. 2nd ed. Wiley and Sons, New York, 1978.

VIREAK, N.; YONEYAMA, T. Kunstmatige intelligentie in de automatisering. Editora Edgard Blücher LTDA, 5e ed. 2011.

RUSSELL, S.; NORVIG, P. Kunstmatige intelligentie. 2 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2004. 528 p.

Dit delenShare on FacebookTweet about this on TwitterPin on PinterestShare on StumbleUponShare on LinkedInShare on RedditEmail this to someoneShare on Google+

Geschreven door Kawann Costa

Mechatronisch ingenieur geobsedeerd met het begrijpen van hoe de dingen werken op hun laagste niveaus van abstractie.

Uw commentaar is welkom

Uw e-mailadres zal niet worden gepubliceerd. Verplichte velden gemarkeerd met *

*