Нечеткая модель управления — это система управления, базирующаяся на нечеткой логике, в которой задействованы положения которые не могут быть однозначно выражены как «истинные» или «ложные».
Введение
Следует отметить, что самым необычайным свойством человеческого интеллекта может считаться способность вырабатывать правильные решения при наличии неполных и нечетких информационных данных. Формирование модели приближенных рассуждений человека и применение этой модели в компьютерных устройствах будущих поколений является на данный момент одной из важнейших проблем науки.
Значительный вклад в этом направлении был сделан профессором Калифорнийского университета (Беркли) Лотфи А. Заде. Его работа «Fuzzy Sets», которая вышла в свет в 1965 году в журнале Information and Control, стала основой моделирования интеллектуальной деятельности людей и послужила исходным толчком к развитию новой математической теории.
Заде расширил классическое представление множества, сделав допущение, что характеристическая функция, то есть, функция принадлежности элемента множеству, способна принимать любые значения в интервале от нуля до единицы, а не только лишь значения нуль или единица. Такой тип множеств получил название «нечёткие» (fuzzy). Л.Заде также дал определение некоторым операциям над нечёткими множествами и представил обобщение стандартных методик логического вывода.
Затем он ввёл понятие лингвистической переменной и допустил, что в качестве ее значений (термов) могут выступать нечеткие множества, Л.Заде сформировал аппарат, позволяющий выполнить описание процессов интеллектуальной деятельности, в том числе нечеткость и неопределенность выражений. В дальнейшем работы профессора Л.Заде и других учёных заложили прочную основу новой теории и сформировали предпосылки для использования методов нечеткого управления в инженерной практике.
В течение последних лет было начато применение новых методик и моделей в промышленности. Первыми начали применять нечеткие системы европейские страны, но наиболее интенсивно идёт внедрение таких систем в Японии. Область приложения таких систем достаточно широка, она простирается от управления процессами отправления и остановки поездов метрополитена, управления грузовыми лифтами и доменной печью до стиральных машин, пылесосов и СВЧ-печей. Причём нечеткие системы предоставляют возможность повышения качества продукции при одновременном снижении общих затрат и обеспечении более высокой устойчивости к воздействию помех в сравнении со стандартными системами автоматического управления.
Это означает, что новые подходы дают возможность расширения сферы применения систем автоматизации за границы применимости классической теории. Смещение центра изучения нечетких систем в сторону их практического использования привело к постановке целого ряда проблем таких, как новые архитектуры компьютеров для нечетких вычислений, элементная база нечетких компьютеров и контроллеров, инструментальные средства разработки, инженерные методы расчета и разработки нечетких систем управления и многое другое.
Нечеткая модель управления транспортным лифтом
Построение нечёткой модели управления транспортным лифтом подразумевает, тем не менее, наличие чёткого представления о принципах его функционирования. Система управления лифтом призвана обеспечить обслуживание нужд пассажиров (заявок из кабины лифта или вызовов с этажных постов), разрешая при этом целый набор логических задач, которые связаны прежде всего с оптимальным выбором направления движения, зависящим от взаимного положения этажа расположения кабины и этажа вызова, а также с остановкой кабины на этаже назначения, с отличием условий исполнения приказов и вызовов, с необходимостью обеспечить безопасность пассажиров при функционировании лифта, а, помимо этого, с особенностями работы лифта в различных режимах (в машинном помещении существует специальный переключатель режимов).
Режим «Нормальная работа» призван обеспечить прибытие и остановку кабины на этаж вызова, открывание дверей и, после входа пассажиров в кабину, дальнейшее продвижение по заявкам. После того как кабина освободится на этаже назначения, двери закроются, лифт будет опять готов к использованию по вызовам (может допускаться также остановка движения кабины лифта при наличии попутных вызовов).
Режим «Управление из машинного помещения» позволяет оператору осуществлять контроль работоспособности основных узлов и устройств лифта, путём управления им из машинного помещения. В данном режиме, для обеспечения безопасности, должна исключаться возможность работы по вызовам и запросам и возможность открытия дверей (разрываются цепи, которые обеспечивают питание кнопок приказов и вызовов и цепь питания реле открывания дверей).
Режим «Ревизия» позволяет реализовать инспекционную поездку оператора на крыше кабины для контроля и профилактики оборудования шахты. При этом должна быть исключена возможность движения по командам управления от кнопочных аппаратов, которые установлены в кабине (приказы), на посадочных площадках (вызовы) и в машинном помещении. Управление движением «вверх» и «вниз» должно осуществляться при помощи установленного на крыше кабины добавочного кнопочного поста, причем передвижение возможно лишь при нажатой кнопке (применение, к примеру, залипающих кнопок должно быть исключено).
В качестве обязательных режимов в последнее время стали использоваться также режимы «Пожарная опасность» и «Перевозка пожарных команд». Первый режим призван обеспечить принудительное передвижение кабины на базовый (как правило это первый) этаж без остановок по попутным вызовам, если сработала система пожарной опасности, а второй предоставляет возможность управления кабиной при наличии необходимых ключей у представителей пожарной команды.
