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A self-organizing fuzzy controller with a fixed maximum number of rules and an adaptive similarity factor

Dias, Joana Matos; Dourado, António
Fonte: Universidade de Coimbra Publicador: Universidade de Coimbra
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: aplication/PDF
ENG
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This paper proposes a self-organizing fuzzy controller with a broad generality for minimum phase and stable systems. The controller learns the rules on-line with a minimum knowledge about the process. The rule base is built and permanenetly actualized from input-output real time data and has a fixed maximum number of rules (FMNR). An (on-line) adaptive similarity factor implements a special efficient inference technique. Feedforward and predictive effect is introduced in fuzzification and defuzzification stages. The defuzzification is carried out in such a way that as the learning process progresses the interval of the control becomes more and more accurate. Results are shown concerning simulations for non-linear SISO, MISO and MIMO systems a nd a r eal e xperimental application using a low-cost microcomputer.; http://www.sciencedirect.com/science/article/B6V05-3W9M8DR-3/1/ab6da1e2c36b47c90be9ecf551fcd5c2

Sistema de navegação para veículo autônomo utilizando lógica difusa; Fuzzy logic based navigation system for an autonomous

Guerra Santa Cruz, Shermila
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 20/07/2009 PT
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Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de um sistema de controle de navegação para um veículo autônomo utilizando lógica difusa. Atribui-se o nome de SNAT (Sistema de navegação-autônoma para um triciclo). O sistema é responsável pela automatização do processo de navegação de um veículo de testes monitorado e controlado de uma base remota mediante enlace de telemetria de dados. O usuário do sistema, pela tela principal da aplicação indica os pontos a seguir, cada um destes é referenciado pela sua latitude e longitude no mapa. Uma vez iniciada a navegação, o sistema de controle recebe periodicamente pacotes de dados da posição e direção do veículo; estes dados são processados pelo controlador difuso que gera os comandos para atuação sobre o veículo. O controlador difuso traduz as expressões qualitativas, comuns na comunicação humana em valores numéricos que representam a direção e a velocidade para manter ou corrigir a navegação do veículo de testes pelo rumo desejado. Nesta dissertação são apresentados diversos aspectos do desenvolvimento do controlador de navegação difusa, os mecanismos de comunicação e acionamento do veículo de uma base remota e os testes realizados que mostram os resultados do SNAT controlando automaticamente a navegação do veículo de testes.; This work had as a goal the development of a fuzzy logic based navigation control system for an autonomous vehicle. The developed control system was named SNAT (from the equivalent in portuguese of autonomous navigation system for a tricycle). The system controls and monitors the navigation of the vehicle from a remote base station using a telemetry data link. The user indicates...

Controlador fuzzy de código aberto para uso em controladores programáveis.; Open source fuzzy controller for use in programmable logic controller.

Legaspe, Edinei Peres
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 12/12/2012 PT
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Sistemas de controle fuzzy são amplamente empregados na indústria de controle de processos. Normalmente controlando variáveis analógicas, tais como pressão, temperatura, vazão, posição e velocidade. Hoje existem diversas soluções de mercado que permitem o uso da lógica fuzzy em CPs (Controladores programáveis). Porém essas soluções são proprietárias e de custo elevado. Adicionalmente existe a norma IEC 61131-7, introduzida no ano de 2000, que especifica sistemas fuzzy em CPs, onde a mesma define um conjunto de regras que permite a definição de algoritmos fuzzy independente do hardware de um fabricante de CPs. A adoção da norma IEC 61131-7 não vem acontecendo de uma maneira rápida, devido a diversos fatores, mas principalmente, por já existirem soluções proprietárias e personalizadas fornecidas pelos fabricantes de CPs. Portanto, a contribuição deste trabalho é um método de desenvolvimento de controladores fuzzy por retroalimentação usando como solução um sistema de código aberto ou livre. Este método propõe o uso de uma arquitetura de controle distribuído envolvendo PCs (Computadores pessoais) e CPs. A construção do controlador fuzzy foi feita em linguagem Java e liberada sobre licença de código aberto...

Design of a simplified neuro-fuzzy system based on CMAC Architectures

Bordon, M. E.; Avolio, E.; Da Silva, I. N.; De Souza, A. N.; Callaos, N.; DaSilva, I. N.; Molero, J.
Fonte: Int Inst Informatics & Systemics Publicador: Int Inst Informatics & Systemics
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência Formato: 1-6
ENG
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This work presents the design of a fuzzy controller with simplified architecture that use an artificial neural network working as the aggregation operator for several active fuzzy rules. The simplified architecture of the fuzzy controller is used to minimize the time processing used in the closed loop system operation, the basic procedures of fuzzification are simplified to maximum while all the inference procedures are computed in a private way. As consequence, this simplified architecture allows a fast and easy configuration of the simplified fuzzy controller. The structuring of the fuzzy rules that define the control actions is previously computed using an artificial neural network based on CMAC Cerebellar Model Articulation Controller. The operational limits are standardized and all the control actions are previously calculated and stored in memory. For applications, results and conclusions several configurations of this fuzzy controller are considered.

Desenvolvimento e implementação de controlodor fuzzy aplicado a produção de biodiesel; Development and implementation of fuzzy controller in biodiesel production

Marcelle Fernanda Carulo
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 01/09/2008 PT
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A crescente utilização do biodiesel como combustível renovável e, principalmente, as situações de operação transiente, de característica complexa e não-linear, motivaram a implementação de um controlador digital avançado neste processo. O controlador avançado foi implementado em computador através de um sistema de comunicação digital, visando manter a temperatura da mistura reacional em 50 °C. A temperatura é uma variável importante deste processo devido à influência direta na taxa de conversão do óleo em biodiesel. Óleo de soja foi utilizado como fonte de ácidos graxos, além do uso do álcool etílico anidro e ácido sulfúrico como reagentes. A reação química foi acompanhada durante 1 hora de batelada visando assegurar uma boa conversão do óleo (acima de 90%). Neste trabalho, além do controlador avançado também foi implementado o controlador PID. Os parâmetros de sintonia do controlador PID foram obtidos em malha aberta e auxiliaram a sintonia do controlador fuzzy. Durante a etapa de sintonia fina do controlador fuzzy foram alteradas as funções de pertinência, o universo de discurso e a base de regras. A implementação do controlador fuzzy apresentou-se como uma ferramenta apropriada para o controle da temperatura reacional devido às complexidades advindas das variações dos parâmetros deste processo. A análise comparativa do desempenho dos controladores fuzzy e PID aplicados à produção de biodiesel comprovaram isso. O uso do controlador fuzzy reduziu o consumo de energia elétrica durante a batelada em 10% quando comparado ao parâmetro obtido para o controlador PID e também reduziu o tempo necessário para atingir a máxima conversão do óleo em biodiesel em 15 min.; The increasing use of biodiesel as a renewable fuel...

Controle direto de torque do motor de indução trifásico usando controlador Fuzzy tipo PI autoajustável; Three-phase induction motor direct torque control using self-tuning PI type Fuzzy controller

José Luis Azcue Puma
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 29/07/2010 PT
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56.94%
Neste trabalho apresenta-se o desempenho de um controlador fuzzy tipo PI autoajustável (FPIA) para o uso no esquema de controle direto de torque com modulação por vetores espaciais apresentado por J. Rodriguez e outros em 2004. Apresenta-se também um estudo comparativo da resposta dinâmica de vários esquemas de controle direto de torque (DTC) para o motor de indução trifásico. O controlador FPIA determina dinâmicamente o ângulo de carga existente entre os vetores espaciais dos fluxos do estator e do rotor e, em consequência, o torque eletromagnético necessário para suprir a carga do motor. A base de regras para o controlador proposto é definida em função do erro "e" e da variação do erro "??" do torque eletromagnético usando funções de pertinência triangulares e trapezoidais. O controle é realizado em frequência de chaveamento constante e apresenta baixa ondulação de torque usando modulação em largura de pulsos por vetores espaciais. O desempenho do DTC com o controlador proposto é comparado com o desempenho do mesmo esquema usando o controlador PI através de várias medidas de desempenho tais como tempo de acomodação, tempo de subida e o índice integral do tempo multiplicado pelo valor absoluto do erro (ITAE). Foram realizadas simulações em diferentes condições de operação que mostram que o controlador proposto assegura uma resposta rápida com baixa ondulação do torque em comparação com o controlador PI...

Evaluación de la aplicación de técnicas de lógica difusa en el control de máquinas eléctricas; Evaluation of fuzzy logic techniques applied to the control of electrical machines

Fonseca, Jaime C.; Afonso, João L.; Martins, Júlio S.; Couto, Carlos
Fonte: Centro de Información Tecnológica Publicador: Centro de Información Tecnológica
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //1999 SPA
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Este artículo presenta un trabajo desarrollado para una evaluación de la aplicación de técnicas de lógica difusa (fuzzy) al control de máquinas eléctricas, y más específicamente a un motor de inducción trifásico. Se realiza una introducción del Matlab/Simulink, utilizado para desarrollar y simular todo el sistema basado en la técnica referida. Asimismo se presenta la herramienta informática fuzzyTECH, empleada para desarrollar, depurar y posteriormente generar el código correspondiente al sistema de control. En este trabajo se compara la ejecución de un regulador fuzzy con un regulador PI y se demuestra que, mediante una elección adequada de las reglas y de las funciones pertenencia, su comportamiento dinámico es mejor, principalmente, en términos de la insensibilidad a la variación de parámetros. Los resultados obtenidos permite inferir que las técnicas de lógica difusa es posible en este tipo de aplicaciones siendo una alternativa interesante a las técnicas de control clásico.; This paper reports work that is being developed in the evaluation of fuzzy logic techniques applied to the control of electrical machines, using the induction motor as an example. An overview of a CACSD (Computer Aided Control System Design) tools is also presented: Matlab/Simulink...

Arquitetura de controladores fuzzy em redes foundation fieldbus

Martins, Daniel Lopes
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; BR; UFRN; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica; Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; BR; UFRN; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica; Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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57.05%
Foundation Fieldbus Industrial networks are the high standard technology which allows users to create complex control logic and totally decentralized. Although being so advanced, they still have some limitations imposed by their own technology. Attempting to solve one of these limitations, this paper describes how to design a Fuzzy controller in a Foundation Fieldbus network using their basic elements of programming, the functional blocks, so that the network remains fully independent of other devices other than the same instruments that constitute it. Moreover, in this work was developed a tool that aids this process of building the Fuzzy controller, setting the internal parameters of functional blocks and informing how many and which blocks should be used for a given structure. The biggest challenge in creating this controller is exactly the choice of blocks and how to arrange them in order to effectuate the same functions of a Fuzzy controller implemented in other kind of environment. The methodology adopted was to divide each one of the phases of a traditional Fuzzy controller and then create simple structures with the functional blocks to implement them. At the end of the work, the developed controller is compared with a Fuzzy controller implemented in a mathematical program that it has a proper tool for the development and implementation of Fuzzy controllers...

Desenvolvimento de um ambiente para projeto de controladores fuzzy para dispositivos móveis

Araújo Júnior, Márcio Emanuel Ugulino de
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; BR; UFRN; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica; Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; BR; UFRN; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica; Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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47.07%
Fuzzy intelligent systems are present in a variety of equipment ranging from household appliances to Fuzzy intelligent systems are present in a variety of equipment ranging from household appliances to small devices such as digital cameras and cell phones being used primarily for dealing with the uncertainties in the modeling of real systems. However, commercial implementations of Fuzzy systems are not general purpose and do not have portability to different hardware platforms. Thinking about these issues this work presents the implementation of an open source development environment that consists of a desktop system capable of generate Graphically a general purpose Fuzzy controller and export these parameters for an embedded system with a Fuzzy controller written in Java Platform Micro Edition To (J2ME), whose modular design makes it portable to any mobile device that supports J2ME. Thus, the proposed development platform is capable of generating all the parameters of a Fuzzy controller and export it in XML file, and the code responsible for the control logic that is embedded in the mobile device is able to read this file and start the controller. All the parameters of a Fuzzy controller are configurable using the desktop system, since the membership functions and rule base...

A proposed framework for fine-tuning/training a fuzzy controller

Mjeda, Anila; Jackman, Brendan; Leen, Gabriel
Fonte: IEEE Computer Society Publicador: IEEE Computer Society
Tipo: info:eu-repo/semantics/conferenceObject; all_ul_research; ul_published_reviewed
ENG
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56.69%
peer-reviewed; This paper proposes a user-friendly methodology to fine-tune a fuzzy controller that was initially designed for an Electrical Power Steering (EPS) system. The suggested methodology takes on board and integrates existing approaches for training fuzzy controllers while incorporating a novel approach into optimizing the solution. While the mathematics involved are transparent to the user, the proposed methodology provides full visibility and control over the features being modified. Such an approach ensures that the automated training of the controller does not unintentionally override or inadvertently modify behaviours without the "approval" of the designer. Furthermore, the final version of the product remains easy to understand, which is an important consideration, if changes are needed at a later date.

Fuzzy control of picking mobile robot throttle open rate

Zhang, Z.; He, D.; Lu, T.F.; Liddy, T.
Fonte: IEEE; USA Publicador: IEEE; USA
Tipo: Conference paper
Publicado em //2009 EN
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To enhance smooth throttle movement and maintain a special driving speed over various orchard road conditions, improve walking stability, we design the fuzzy controller to adjust the throttle open rate. According to the experimental data curve of throttle open rate and driving wheel speed on low-load test, speed sensor mounted on driving wheel to feedback the speed data converted to throttle open rate. Due to the picking mobile robot has no speed shift, it is essential to change the driving speed by the throttle open rate. In the end, picking mobile robot driving test verify the fuzzy controller the validity corresponding to specified values of driving wheel speed, and show that the behaviour of the picking mobile robot adapt to driving incidences, increasing the stability of the driving.; Zhiyong Zhang, Dongjian He Tien-Fu Lu and Tommie.liddy

Fuzzy dynamic sliding mode control design for high order disturbed systems

Karimi, H.; Wang, B.; Shi, P.
Fonte: IEEE; USA Publicador: IEEE; USA
Tipo: Conference paper
Publicado em //2013 EN
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56.63%
In this paper, the problem of fuzzy dynamic sliding mode control design is investigated for a class of disturbed systems. Specifically, the fuzzy controller is constructed based on one feedback signal to estimate the unknown nonlinear terms and to develop the sliding mode control according to the fuzzy rules. Furthermore, it possesses the characteristic of simplicity in design and effectiveness in attenuating chattering. Finally, a numerical example is included to demonstrate the effectiveness and advantage of the proposed method.; Hamid Reza Karimi, Bo Wang, Peng Shi

Active modal damping control of a smart truss structure using a self-organizing fuzzy controller

Abreu, Gustavo Luiz C. M. de; Melo, Gilberto Pechoto de; Lopes, Vicente; Brennan, Michael John
Fonte: Springer Publicador: Springer
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 441-450
ENG
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Processo FAPESP: 2008/05129-3; This paper presents design, implementation and experimental results of active vibration control of a truss structure using a pair of piezoelectric ceramic stack actuators. To reduce the vibrations caused by an impulse force, two active strut members are installed along a vertical of the base bay of the truss. The active strut element consists of a piezoelectric ceramic actuator stack, a force transducer and mechanical interfaces. A self-organizing fuzzy controller (SOFC) is designed to suppress vibration of the truss. The SOFC, which uses the input and output history in its fuzzy rules, is designed to maximize modal damping of a constructed truss structure. Experimental results illustrate that the active piezoceramic strut actuators and the SOFC can effectively reduce vibration of the truss.

Estudo comparativo do desempenho de controladores fuzzy e convencional aplicados em um bioprocesso; Comparative study of the performance of fuzzy and conventional controllers applied in a bioprocess

Manuela Souza Leite
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 06/09/2007 PT
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57%
Devido à crescente importância econômica de biosistemas é imprescindível a introdução de estratégias de monitoração e controle de forma a garantir altos rendimentos, reprodutibilidade, confiabilidade e redução nos custos. A aplicação de controladores juzzy nestes sistemas tem crescido consideravelmente devido a sua capacidade de adaptação às não-linearidades do processo, uma vez que os controladores convencionais possuem ação limitada. O alto valor agregado da bromelina e sua crescente demanda em aplicações farmacêuticas e industriais justificam a necessidade de utilização de controladores avançados que proporcionem condições operacionais adequadas para a recuperação e purificação desta enzima. O controle da temperatura no processo de precipitação de bromelina é fundamental para a redução da desnaturação da enzima e, conseqüentemente, melhora na. qualidade final do produto obtido. Neste trabalho foi desenvolvida uma automação, baseada em instrumentos inteligentes Fieldbus, para monitoramento das variáveis de um sistema para extração de bromelina. Foi realizado um estudo comparativo do desempenho dos controladores convencional e avançado (controlador fuzzy), aplicados na manutenção da temperatura interna de um tanque de precipitação da bromelina. O 10 método de Ziegler-Nichols foi utilizado para a sintonia dos controladores convencionais. Os parâmetros para o controlador PID foram: Kc = 35 %fOC...

On-line control of a flexible beam using adaptive fuzzy controller and piezoelectric actuators

Abreu,Gustavo Luiz C. M. de; Ribeiro,José F.
Fonte: Sociedade Brasileira de Automática Publicador: Sociedade Brasileira de Automática
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/12/2003 EN
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56.76%
This paper presents a design of adaptive fuzzy controllers applied to the control of vibrations in flexible structures containing distributed piezoelectric actuator patches. The adaptive fuzzy controller is constructed from a set of fuzzy IF-THEN rules whose parameters are adjusted on-line according to some adaptation law. The adaptive law is derived based on the Lyapunov's stability theory. This control methodology is experimentally verified in a steel cantilever test beam and a set of experimental tests are made in the system to verify the efficiency of the adaptive fuzzy controller proposed.

Desenvolvimento de controlador multivariável fuzzy aplicado em um processo de destilação de óleo fúsel; Development of multivariable fuzzy controller applied in an fusel oil distillation process

Bruno Aquiné de Souza
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 04/08/2015 PT
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56.7%
A destilação é uma das operações unitárias mais comuns na indústria química e, portanto, seu estudo é de fundamental importância. O óleo fúsel, um subproduto da destilação do etanol produzido por fermentação alcoólica, é uma possível fonte de álcoois superiores que podem ser purificados via destilação azeotrópica heterogênea. Nesse sentido, o presente trabalho objetivou estudar o processo de destilação do óleo fúsel a fim de se obter o álcool isopentílico, componente de alto valor comercial e bastante usado na síntese de produtos farmacêuticos, essências, fragrâncias e outros. Para tanto, simulações foram realizadas no Aspen Plus 7.2 e no Aspen Plus Dynamics 7.2 nos regimes estacionário e dinâmico, respectivamente. O modelo em Aspen Dynamics foi exportado para o Simulink do Matlab R2011a com o intuito de se testar estratégias de controle baseadas em lógica fuzzy. Em suma, o controlador fuzzy se mostrou robusto para manter o produto dentro da faixa de especificação exigida.; One of the most common unit operations employed in chemical industry is distillation, so it is of fundamental importance to conduct research on it. The fusel oil, a byproduct from ethanol distillation produced by fermentation...

A fuzzy controller using switched-capacitor techniques

Huertas-Díaz, J. L.; Sánchez-Solano, Santiago; Barriga, Angel; Baturone, I.
Fonte: Institute of Electrical and Electronics Engineers Publicador: Institute of Electrical and Electronics Engineers
Tipo: Comunicación de congreso Formato: 49295 bytes; application/pdf
ENG
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56.59%
The use of Switched-Capacitor techniques to build a fuzzy controller is discussed in this contribution. Using a sequential architecture, the required building blocks are introduced and its realization is described. The proposed system can be considered as a starting point for exploring the future capabilities offered by SC networks to the hardware implementations of fuzzy systems.; Peer reviewed

Current-mode singleton fuzzy controller

Baturone, I.; Sánchez-Solano, Santiago; Huertas-Díaz, J. L.
Fonte: Conselho Superior de Investigações Científicas Publicador: Conselho Superior de Investigações Científicas
Tipo: Comunicación de congreso Formato: 18810 bytes; application/pdf
ENG
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56.52%
This paper describes the realization of a fuzzy controller which implements the simplified inference mechanism. CMOS analog circuits where signals are represented as currents are employed. However, the whole system is externally communicated through voltages, thus enabling simple interface with conventional control circuitry.; Peer reviewed

Hardware/Software Codesign Methodology for Fuzzy Controller Implementation

Cabrera, Alejandro; Sánchez-Solano, Santiago; Senhadji, Raouf; Barriga, Angel; Jiménez Fernández, Carlos Jesús
Fonte: Institute of Electrical and Electronics Engineers Publicador: Institute of Electrical and Electronics Engineers
Tipo: Comunicación de congreso Formato: 331757 bytes; application/pdf
ENG
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56.63%
This paper describes a HW/SW codesign methodology for the implementation of fuzzy controllers on a platform composed by a general-purpose microcontroller and specific processing elements implemented on FPGAs or ASICs. The different phases of the methodology, as well as the CAD tools used in each design stage, are presented, with emphasis on the fuzzy system development environment Xfuzzy. Also included is a practical application of the described methodology for the development of a fuzzy controller for a dosage system.; Peer reviewed

Simulation of a neural network-driven fuzzy controller

Ver Schneider, Karl
Fonte: Rochester Instituto de Tecnologia Publicador: Rochester Instituto de Tecnologia
Tipo: Tese de Doutorado
EN_US
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56.82%
A software simulation package was developed to facilitate the analysis of a fuzzy logic tracking system constructed by first training a neural network. The adaptive vector quantization neural network used a competitive learning algorithm to classify control data from a controller in a noisy environment. The neural network memory generated rules for a fuzzy controller by mapping the state of the network into a predetermined fuzzy database. The software is intended to be expanded to allow further analysis of neural dynamics and to compare the performance of the resulting fuzzy controller to conventional controllers.