Приветсвую Вас уважаемые коллеги! Хочу провести опрос в плане использования в программе вместо старого доброго ПИД-а, нечёткой логики (Fuzzy Logic). В техн. литературе пишут что якобы нечёткая логика как правило обеспечивает даже лучшее качество Переходного Процесса (ПП) по сравнению с ПИД-ом... Как реализовать программно нечёткую логику я знаю, мне интересно собрать именно статистику от профессионалов (проективощиков, наладчиков) в плане качества ПП на разных объектах регулирования. Моего небогатого опыта в плане нечёткой логики явно недостаточно для сравнения нечёткой логики и ПИД-а... ))))

Весьма приветствую развёрнутые ответы: например, как кол-во ступеней фазификации влияет на качество ПП...

Ваши отзывы плиз.......

Мда, наладчики во сне только и повторяют про ступени фазификации, интегральное и дифференциальное счисление, быстрое преобразование Фурье и прочее. Большинство из них об этом даже понятия не имеет


а в ВУЗах этим занимаются профессионально: http://www.reactors.ru/mvtu/mbtu_lab/FL/c_fuzzy_logic.htm

Если наладчик не имеет понятия про азы ТАУ и т.п., то этот человек явно занимает не своё место... И я просил конструктивных ответов, а не посылов всяких. Послать в "Яхо" ссылочкой или послать "погуглить" и я могу!

Расскажите ну хотя бы вы сами о своём опыте, тема интересная, на сколько он у вас не богат? Какие выводы уже сделали для себя, в плане практического применения FL?

давно уже, была большая статья от инженера внедрявшего фаззи на большом объекте. резюме - пришлось отказаться из-за невоможности формализовать устойчивость и поведение объектов в различных ситуациях. хотя в целом результаты были очень хороши.

вопщем уменя сложилось впечатление, что нечеткий мат.аппарат либо пока еще отсутствует в необходимой глубине проработки, либо нет людей способных им пользоваться на должном уровне.

За отзывами дело не встанет. Наверно сначала разберись с ПИД-регулятором, а то логика совсем нечеткая. Далее Fuzzy Logic, это для более четких сециалистов, понимающих процесс регулирования.

Всё давно формализовано и работает. Например в тех-же "контар"-ах есть целый раздел в "конграфе" Функциональные блоки/Дополнительные функции/Нечёткая логика... Уже даже выпускаются микроконтроллеры специально "заточенные" под нечёткую логику... Правда в основном в Японии...



БЕЗ КОММЕНТАРИЕВ..... ))

Ну почему-же уже? Эта самая нечеткая логика была, например, в контроллерах Мёллера как минимум 10 лет назад. Вопрос в другом: а что, уже ПИД перестал работать, что появилась эта самая необходимость в нечеткой логике?

ПИД-ы как работали, так и работают (куда они денутся то))). Меня эта тема заинтересовала года 3 назад когда я прочитал о них в книге "Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования воздуха" Е.С.Бондарь и др. - там приводились тренды ПП для классического ПИД-а и нечёткой логике, так вот по трендам было чётко видно что нечёткая логика выходит на установившийся режим быстрее и без скачков по сравнению с ПИД-ом.... Потом вскоре заметил что у "контаров" (им вообще отдельный респект, оперативно работают ребята) в среде разработки программ появился раздел "Нечёткая логика" со всем необходимым набором функ. блоков... Сделал на нечёткой логике несколько систем управления. Сравнивая с ПИД-ом для себя сделал вывод что: 1. ПИД показывает более качественный ПП только в тех исходных условиях, под которые он точно расчитан (подобран). Если что-либо изменилось (например инертность какого-либо звена), то ПИД начинает проигрывать нечёткой логике; 2. Для очень сложных задач управления, где есть много обратных связей и процесс управления описывается сложными дифф. ур-ми, намного проще реализовать управлящий алгоритм на нечёткой логике.

был опыт написания такого регулятора
из интереса
какие функции принадлежности использовали? (я "треугольник")
как дефазифицированли? (я по-моему методом каких-то там средних чисел что ли...что-то самое простое....но точно не "центромм масс")
самый прикол это как раз таки выбрать нужные правила и правильно составить функции принадлежности
на реальных объектах пробовали ставить?

Вот уж гда нечеткой логике делать нечего. Бла-бла автора по рупь за строчку, это с одной стороны. С другой сторны, за спиной установка ОПО-реестра и стоишь налаживаешь регуляторы.
Это все флудеризм от тех, кто в наладке не нашел себя. Как пример, безалкогольная водка в конце 90-х. Никто ее не видел, но говорят, уже друг пил.
Возможности минимальных ПЛК таковы, что выполнить регулятор обеспечивающий требуемые параметры при непрерывно меняющихся х-ках объекта, довольно увлекательное и плодотворное занятие. А причем тут нечеткая логика, непонятно. Все четко!

А объясните пожалуйста на пальцах, что такое физически эта нечеткая логика? В моем понимании ПИД, например на языке FBD, представляет собой блок, имеющий входы для подачи значений измеряемой величины, уставки, коэффициентов, и выход для управления исполнительным механизмом. А что будет представлять собой ПИД сделанный на нечеткой логике? Такой же блок, только для которого самому не нужно вычислять и задавать ПИД-коэффициенты? Он их сам что-ли будет вычислять? Или вместо ПИД-коэффициентов для него надо будет самому вычислять и задавать кучу других мудреных коэффициентов? Или этот ПИД будет представлять собой не один готовый функциональный блок, а его надо самому делать из полусотни других блочков-функций нечеткой логики? Если ПИДы на нечеткой логике работаю круче, чем классические ПИДы, в которых заложена классичекая формула закона ПИД-регулирования, то почему же известные производители контроллеров так лоханулись и отдали пальму первенства в этом деле Контару, о котором идет речь?)) И почему если как пишет топикстартер "Всё давно формализовано и работает" - почему же тогда нет готовых программных функциональных блоков ПИДов, внтури которых производителем eуже заложена вся это нечеткая логика? Которые наладчик может использовать не задумываясь о том, что там внутри, четкая или нечеткая логика?) Почему limite пишет про какую-то "дефазификацию", "треугольники", методы "центра масс", "функции принадлежности" ит.д.? Какая-то блин неевклидова геометрия Лобачевского получается - вроде есть такая, но что это за хрень - даже учителя математики не знают)

Вся эта Фузная логика, по моему просто маркетинговый ход..
Что они нового внесли в ТАР (ТАУ). Между прочим ПИД-регулятор это всего лишь один из элементов построения САР.
И в сложных системах используются различные комбинации всевозможных звеньев с разными параметрами и логикой переключения (тот же адаптивный регулятор), всевозможные корректирующие цепи по отклонению, возмущению и т.д.
Просто ПИД в его широко используемом виде наиболее обсчитан математически, есть несколько методик настроек,
но согласитесь что всегда приходиться идти на компромисс, или хороший переходной процесс или высокая точность
поддержания величины, или некоторая комбинация приемлемых значений

Стало интересно, и вот наткнулся на другом форуме про бодание на эту тему..

http://ka-forum.ru/showthread.php?t=221

Тоже весьма бурно..

Заказчик: - Почему регулятор плохо работает?
Наладчик: - Здесь применена нечеткая логика!
Заказчик: - Ооо! Тады ой!
Как из нечеткой логики получать вполне приемлемые результаты? Тут вполне маркетинговый ход прослеживается. - Купи, вот такая классная весчь! - А нафига мне? - Ты купи, она замечательная, все будет замечательно работать!

А почему нельзя?

Как пример: попить чаю или кофе, а может пойти домой, ну нах эту работу. Логика четкая? Результаты?

Когда говорят о нечеткой логике, то говорят о логических отношениях, но не тех которые определены как OR, NOT, AND... между нечеткими множествами, тоесть четко определенными, но в момент определиния а не в момент формирования правил самой логики. То есть все опеарции сами по себе очень четкие, но эти операции не является класическими и произовдятся не над нулями и единицами, но и не над числами а над множествами значений, которое (множество) само по себе не определено. Да и операции четко не определены. По этому и нечеткая.
Но всё детерминировано, а значит чётко.
Сказал очень даже нечетко :-)
Не приймите за серъёзное высказывания но и за флейм тоже не принимайте, так как относительно флейма все очень даже в тему (только %10 ближе к флейму), относительно темы немного нечетко (%50 ближе к теме), так что согласно нечеткой логике информация в тему, по этому удалять мой пост не надо :-)

Я правильно вас понял - вы решили, что раз в названии есть слово "Нечеткая", то регулятор будет выдавать на выход значение "от балды"?

Оффтоп. Как то мы спорили на тему нечеткой логики и ее применения. И мой собеседник сказал, что на всех технических форумах, где поднимается обсуждение нечеткой логики, приходят к выводу что она неработоспособна. Тогда я ему ответил - "потому что на форумах про работоспособность нечеткой логики спорят люди которые в ней не разбираются с людьми которые о ней ничего не знают". И эта тема - яркое тому подтверждение.

P.S. И кстати все такие темы похожи одна на другую - приходит человек, и спрашивают применял ли кто нибудь нечеткую логику или как применить к конкретной задаче. И в теме начинаются дебаты, что нечетка логика это бред, и как вообще может быть четкий результат от нечеткого регулятора. Вообщем как в старой шутке - задаешь на форуме вопрос, и тебе на 20 страницах объясняют какой же ты баран.
Пока что во всей теме, что-то по делу сказал только limite и kdu.

Регулятор с нечеткой логикой сам определяет фазировку методом проб, причем делает это каждый раз при изменении заданного параметра. Может кому надо такое? Совсем ленивому. Применяется для объектов, которые имеют волнообразную переходную статическую х-ку, а надо ловить максимум параметра. Причем на какой то вершине волны, необязательно первой. Есть такие, например полиэтиленовые реакторы, выход полиэтилена от давления И т-ры. х-ка пять горбов насчитывает. АВОК от этого лучше стал? Это местным обитателя как до Луны, ввязываться в это дело только по приговору суда.

Во, чел еще 3 года назад на форуме написал:

" ... Это на наши-то производства, где про ПИД -то многие не слышали, а уж тем более не понимают?!
С чем бы я согласился из обсуждения на том форуме:
1. на 100 ПИД -регуляторов 1 FL
2 "простой F-регулятор является инженерным методом, но не дает ощутимых преимуществ перед классикой, сложный F-регулятор обеспечивает преимущества, но не является инженерным методом."
3. А кто с ним работать будет, где кадры?

Мое мнение - FL - не доведен до того уровня простоты, который требуется для широкого круга пользователей. Способен ли FL к такому упрощению? Вот вопрос! "

По ходу за 3 года ситуация с ФЛ не изменилась))))

Похоже и эта тема не стала исключением. Тема называется "опыт использования Fuzzy Logic вместо ПИД-а" а она превратилась в нагромождение никому не нужных ссылок и пространных рассуждений.
А жаль.. могло быть интересно...

не в качестве рекламы
www.dedietrich-otoplenie.ru/download/file?file=var/ddth/storage/original/application/e7e7b77505476193cb1db8e8635ec64a.pdf&filename=diematic_m.pdf
стр. 23 и стр. стр. 98
применения есть, но есть много нюансов.у меня особо не получилось нормального результата....может плохо старался
если кто реально делал такой регулятор "своими руками"?
или хотя бы теорию эту мутную прочитал?
а так разговор не о чем

Скорее это похоже на то, что нет реального опыта использования подобных методов ввиду их сложности и отсутствия зримых преимуществ. Посему ссылки и рассуждения.

Ну так если нет опыта (да ладно опыта - даже банального понимания как FL работает) то зачем тогда писать? Человек же явно спрашивает про практический пример использования.
Ладно бы писали - мол я вот пытался сделать регулятор на нечеткой логике, объект такой-то, использовал алгоритм Мамдани - не получилось, результаты такие-то, вот это было бы дело. А так... Вспоминается поговорка "тяжело спорить о вкусе кальмаров, с челоком который их никогда не пробовал".

Касательно приточек, в ПИ регуляторе задается дельта Т калорифера (зона пропорциональности) и быстродействие клапана (время интегрирования). К примеру разность между фактической и заданной температурой 10С, при дельте калорифера 50С, что соответствует 100% открытию клапана, клапан должен увеличить угол своего открытия на 20% дополнительно к текущему положению (50С\10С=100%\х% - пропорция; 5=100\х; 100\5=х=20). Также, к примеру, на это он затрачивает 15 секунд, соответственно полное открытие из 0 в 100% происходит за 75 секунд, время интегрирования равно 75 секундам. Через 75 секунд цикл должен повториться. Или через 15?

Как работает FL на доступном пониманию языке? В чем цимус?

Это научно-популярные издания нужно смотреть.

Понятно что информации много для самостоятельного изучения. Вы то сами себе как представляете это всё работает или должно работать, на пальцах? ))

Сразу оговорюсь о своём уровне владения предметом - сам ни одного алгоритма FL на объекте не реализовал (может дальше читать и не стоит).
Окружающий мир фундаментально нечёток. Большинство реальных информационных посылок (значений сигналов) не является ни абсолютной истиной (1), ни абсолютной ложью (0).
Муж жене: - Чаю будешь?
Жена: Да нет, наверное.
В нечёткой логике принято говорить о степени истинности, которая принимает значение в диапазоне от 0 до 1.
Существует математический аппарат, который может обрабатывать входную информацию, представленную в таком виде. Причём, если степень истинности принимает крайние значения 0 или 1, то результат работы математического аппарата нечёткой логики не отличается от применения булевой алгебры. Отсюда: булева алгебра - частный случай нечёткой логики.
Как законы Ньютона - частный случай теории относительности.
Понимать полностью работу этого математического аппарата для практики желательно, но необязательно, достаточно выучить и воспроизводить набор простых действий.
Чем-то похожим для меня была процедура нормализации в оптимизации базы данных. Как это работает - непонятно, но работает.
Т.е. для начала нужно освоить математический аппарат, и строго "по методичке" его применять.

До этой темы я и не задумывался всерьёз о применении FL, т.к. пока все задачи удавалось решать стандартными средствами.
Сейчас решил, что попробую FL на Контаре. А пишу об этом "вслух", чтобы не было моральной возможности отложить попытку в долгий ящик.

Блин, не думал что с нечёткой логикой у нас всё настолько тоскливо обстоит... Ну тогда есть смысл выложить ознакомительную статью по FL чтоб хоть понимали о чём речь идёт. Опять же повторюсь насчёт "Контар"-а, - в их среде разработчика уже давно реализованы готовые алгоблоки регулятора на оснве FL.

Как понял из статьи, вместо решения сложных уравнений, которые описывают поведение процесса идеально точно и четко, применяется некий упрощенный математический аппарат, позволяющий упростить эти вычисления. Если вопрос стоит так, то едва ли стоит ждать от этой фузной логики большей точности регулирования, чем от классических регуляторов. Может быть настройка фузных регуляторов будет более простая для сложных процессов - согласен. Но для систем HVAC мне кажется ничего более простого и точного, чем ПИД и ППИ регуляторы с правильно вычисленными коэффициентами, не существует. Не надо приделывать зайцу пятую ногу. ИМХО.

Как я понял (пока начинаю изучение), реальная работа FL начинается с анализа более чем одного значения. И использовать её вместо ПИ или ПИД неразумно. Единственное исключение - делать на FL схему автонастройки для подбора коэффициентов ПИ и ПИД для систем с изменяющимися во времени характеристиками. А ПИ (ПИД) расчёт сигнала управления должны выполнять сами.

По-моему одно другое исключает. Коэффициент ПИ регулятора - четкое понятие для четкого применения, его можно измерить и вычислить опытным путем только четким действием: замерить время, температуру и т.п.

Я так и не смог себе "представить" FL для приточки. ))

Я для многого не могу представить FL. Есть, например место применения. Уровень воды в паровом котле. Вещь часто ортодоксальная. Для АВОКа нафига это надо. Объемы автоматизации огромны, но они просты. Кто-то желает усложнить себе жизнь? Можно приладить FL к одному ИМ от нескольких входных параметров, это часто встречается. Очень редко один вход на несколько ИМ. Есть желающие позволить экспериментировать с настройками регулятору в свое отсутствие? результаты скромными не покажутся.

Не-е. Она другая.
Обычно она какая-то анизотропная, что ли...

Есть у Вас некоторая система (пусть приточка), которую нужно регулировать. Есть три знакомых опытных пусконаладчика. Приглашаете первого. Он настраивает систему, сдаёт вам, вы соглашаетесь что настроено правильно и система работает хорошо.
После этого записываете установленные им коэффициенты, меняете их на исходные (до пуско-наладки), и приглашаете второго пусконаладчика. Потом также, третьего.
Вы увидите, что все трое добились хорошей работы системы, устанавливая разные значения каждого коэффициента, но при этом близко расположенные в одном оптимальном диапазоне. Роль играет и точность измерений, и небольшое изменение режима работы системы с прошлой настройки, и ещё что-то.
Т.е. точное значение каждого коэффициента для наперёд заданной системы теоретически вычислить можно, а практически нельзя.
А если практически нужно вычислять не точное значение, а оптимальный диапазон, то это сразу наводит мысль на применение FL.
По недостатку (точнее отсутствию) опыта я не готов сейчас описать работу схемы автонастройки на FL, пока понятно только, что она должна анализировать минимум два сигнала (входной сигнал рассогласования и управляющий сигнал ПИ/ПИД). Возможно ещё сигналы от источников возмущения.
Также понятно, что если систему можно регулировать стандартными методами, то создание аналогичного регулятора на FL будет более трудоёмко. Отсюда приоритет FL для систем, для которых нет стандартных способов регулирования.
Пример Ludvig не совсем корректен, так как сравниваются результаты специалистов, владеющих методами стандартной настройки, с результатами специалистов плохо владеющими FL. Если первые окажутся некомпетентными, то результаты тоже скучными не покажутся.
Вот возмём систему автопарковки автомобиля Passat (парк-ассистент). Как я понимаю, сделана она на FL, и сделана компетентными специалистами.
Её серийно устанавливают на автомобилях, как бы намекая, что с ней любая блондинка может не бояться парковаться между Бенкли и Феррари. Т.е. фирма уверена в надёжной работе системы. Её разработка наверняка была очень трудоёмкой, зато пользоваться легко и просто.
Если аналогично будет создана надёжная система автонастройки приточки, то сроки и стоимость пусконаладки таких систем упадёт. Хотя опытным пусконаладчикам наверное не понравится такая перспектива...

Нажмите для просмотра прикрепленного файла описание системы парковки

Надо признать что даже имеющие небольшой опыт созания упр-их алгоритмов на базе FL плохо понимают суть вопроса и широту области применения FL. Да, FL способна управлять сложными процесами не "в лоб", а методами интерпритации. Как говорят физики - уравнения описывающии поведение элементарных частиц абсолютно универсальны,- ими можно описать и гидравлику и электронику и вообще что угодно, НО они НАСТОЛЬКО СЛОЖНЫ, что мы ими конечно не пользуемся,а вместо них используем приближённые ур-ния в своих областях которые на порядки проще и очень неплохо работают в своих "нишах". Также и с FL... Ещё FL можно уподобить человеку-дилетанту которого поставили управлять каким-то технол. процессом, человек может вообще не разбираться в тонкостях этого технол. процесса, однако он понимает что если разрегулирование крайне незначитель, то и упр. воздействие должно быть крайне незначительно, а если разрегулирование очень велико, то и упр. воздействие должно быть очень велико...

"Пропорциональный регулятор"

Когда-то в детстве я читал фантастику о том, как на одной планете роботу пришлось "интуитивно" поддерживать нацеливание на Землю лазера, перекачивающего энергию.

А мне здесь постоянно приходится читать о том, как какой-нибудь начинающий промахнется мимо Песочницы и пошло-поехало. Особенно, когда о предмете обсуждения никто понятия не имеет.

«Мыши плакали, кололись, но продолжали грызть кактус»

Попытаюсь продолжить "теорию" в таком же духе, что и and (без практики, голая теория).
Всем должно быть понятно, что fuzzy-система выдает на выходе "оптимальные" значения коэффициентов ПИДа. Вся система обретает новые свойства по сравнению с простым ПИД-регулятором, ибо система - это не просто сумма элементов. Мы подозреваем, что новым свойством всей системы является адаптация...
Как все работает? Нечеткими величинами являются именно значения П, И и Д. Об этих величинах известно, что:
1. Чем больше П, тем быстрее устанавливается выход
2. Чем больше И, тем быстрее устраняется ошибка
3. Чем больше Д, тем меньше изменения в начале переходного процесса, но чуть быстрее в конце
Примерно такие нечеткие правила. Содержание этих правил можно уточнять, но по сути важно одно - эти правила наладчик регулятора знает нечетко. Похрен, является ли наладчик человеком или же это фаззи-подсистема...
Как все-таки эта система работает в реал-тайм? Ну наверное примерно так:
Тумблер: Переходный процесс начался...
Сенсор: Кажись, что-то медленно идет устранение ошибки..
Фаззи: Надо бы увеличить И-составляющую...
Дефаззи: Увеличь И в 1,2 раза.
ПИД: Есть, исполнено!
...

P.S. Интересный вопрос: а все ли реальные фаззи-лоджик-регуляторы делаются адаптивными в режиме онлайн?

Я ЖЕ ПРОСИЛ В НАЧАЛЕ ТЕМЫ ДЕЛИТСЯ СВОИМ ОПЫТОМ, А НЕ МЫСЛЕННЫМИ ИСПРАЖНЕНИЯМИ НА ЭТУ ТЕМУ!!! ЕСЛИ ОПЫТА НЕТ, ТО ЧИТАЙТЕ ОЗНАКОМИТЕЛЬНУЮ СТАТЬЮ И НЕ ФЛУДИТЕ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Это бесполезно - я же писал, все темы про Fuzzy Logic похожи одна на другую.
Обратитесь к модератору, например к LordN с просьбой почистить тему - я думаю он пойдет на встречу.
Мои сообщения в этой теме можно удалить в первую очередь

Может кому пригодится:

Выпуск 31. Нечеткая логика.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ну хочется людям иногда позубоскалить, ну есть такое, грешны, не обижайтесь) Насчет практического опыта - наверное давно надо было сделать вывод о том, что такового у людей на этом форуме очень мало или даже совсем нет. К сожалению или к счастью, уж не знаю)))

не вижу смысла чистить тему, т.к. придется удалить все сообщения, кроме первого.

Тогда тему надо удалять) Через пару лет начнем заново) Может к тому времени ситуация изменится))))