يعرض هذا البحث طريقة مقترحة لتصميم نموذج متحكم إشرافي ضبابي للمتحكم
التناسبي التكاملي التفاضلي (PID: Proportional, Integral, Differential) من
خلال شبكات بتري الضبابية المنطقية، و تتميز الطريقة بإظهار قيمة التضبيب لكل
خاصية من خاصيات تابع الانتماء الممثل لكل مدخل من مداخل المتحكم الإشرافي
الضبابي و تحديد العدد الإجمالي للقواعد المطلوبة في تصميم المتحكم قبل البدء بإدخال
القواعد المناسبة في مرحمة تصميم القواعد و تحديد القيمة الرقمية لمدخلي القاعدة التي تم
تفعيلها و تجميع المتغيرات التي لها نفس الخاصية و اظهار القيمة الرقمية لكل منها برمجياً
و تحديد قيمة فك الضبابية باستخدام طرق فك الضبابية.
This paper presents the proposed Method for designing fuzzy
supervisory controller model for Proportional Integral Differential
controller (PID) by Fuzzy Reasoning Petri Net (FRPN),the Features
of Method shows the fuzzification value for each property of
membership function for each input of fuzzy supervisory controller,
and determine the total number of rules required in designing the
controller before enter the appropriate rules in the design phase of
the rules, and determine the value of the inputs of the rule that has
been activated, and assembly variables that have the same property
and show the value for each of them programmatically, and
determine the deffuzification value using deffuzification methods.
Artificial intelligence review:
Research summary
يقدم هذا البحث طريقة مقترحة لتصميم نموذج متحكم إشرافي ضبابي للمتحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID) باستخدام شبكات بتري الضبابية المنطقية (FRPN). يوضح البحث كيفية إظهار قيمة التضبيب لكل خاصية من خصائص تابع الانتماء لكل مدخل من مداخل المتحكم الإشرافي الضبابي، وتحديد العدد الإجمالي للقواعد المطلوبة في تصميم المتحكم قبل البدء بإدخال القواعد المناسبة. يعتمد تصميم المتحكم الإشرافي الضبابي على متغيرين رئيسيين هما الخطأ (e) ومشتق الخطأ (ec)، ويقوم المتحكم بإعطاء القيم المثلى لربح المتحكمات المحلية الثلاثة (التناسبي، التكاملي، والتفاضلي) من خلال قواعد ضبابية مستمدة من الخبرة الهندسية. تم اختبار النموذج المصمم ومقارنة النتائج التي تم التوصل إليها مع متحكم إشرافي ضبابي تم تصميمه باستخدام MATLAB، بالإضافة إلى إجراء محاكاة لشبكة بتري الضبابية المنطقية لنموذج المتحكم الإشرافي الضبابي المصمم باستخدام الأداة البرمجية CPNTOOL. يوضح البحث أيضاً كيفية تحديد قيمة فك الضبابية باستخدام طرق فك الضبابية المختلفة، ويقدم نتائج إيجابية تؤكد فعالية النموذج المقترح.
Critical review
دراسة نقدية: يعتبر البحث خطوة مهمة نحو تحسين أداء المتحكمات الإشرافية الضبابية باستخدام شبكات بتري الضبابية المنطقية. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض النقد البناء لتحسين العمل المستقبلي. أولاً، كان من الممكن تقديم المزيد من التفاصيل حول كيفية اختيار القواعد الضبابية من الخبرة الهندسية، حيث أن هذا الجزء يعتبر أساسياً في تصميم المتحكم. ثانياً، يمكن تحسين البحث من خلال تقديم دراسة مقارنة أكثر تفصيلاً بين النموذج المقترح والنماذج الأخرى الموجودة في الأدبيات. ثالثاً، على الرغم من أن البحث استخدم أدوات برمجية متقدمة مثل MATLAB وCPNTOOL، إلا أنه كان من الممكن تقديم مزيد من التفاصيل حول كيفية تنفيذ هذه الأدوات بشكل عملي. وأخيراً، يمكن توسيع البحث ليشمل تطبيقات أخرى غير المتحكمات التناسبية التكاملي التفاضلي (PID) لتعميم الفائدة من الطريقة المقترحة.
Questions related to the research
-
ما هي المتغيرات الرئيسية التي يعتمد عليها تصميم المتحكم الإشرافي الضبابي في البحث؟
يعتمد تصميم المتحكم الإشرافي الضبابي على متغيرين رئيسيين هما الخطأ (e) ومشتق الخطأ (ec).
-
ما هي الأدوات البرمجية المستخدمة في اختبار النموذج المصمم؟
تم استخدام الحزمة البرمجية MATLAB والأداة البرمجية CPNTOOL في اختبار النموذج المصمم.
-
ما هي الفائدة الرئيسية من استخدام شبكات بتري الضبابية المنطقية في تصميم المتحكم الإشرافي الضبابي؟
تساعد شبكات بتري الضبابية المنطقية في تحديد العدد الإجمالي للقواعد المطلوبة قبل البدء بإدخال القواعد المناسبة، وتوفير قيمة التضبيب لكل خاصية من خصائص تابع الانتماء، وتجميع المتغيرات التي لها نفس الخاصية، وتحديد قيمة فك الضبابية باستخدام طرق مختلفة.
-
ما هي المقترحات المستقبلية لتطوير البحث؟
يقترح البحث تطوير دالات الانتماء باستخدام الشبكات العصبونية أو الخوارزميات الجينية للحصول على توابع انتماء أمثلية، واختصار عدد الأماكن المعبرة عن القواعد لتسهيل متابعة القواعد الفعالة والتحقق من صحة الشبكة.
References used
JIUFU LIU,KUI CHEN, ZHISHENG, March 2011. Fault Analysis for Flight Control System Using Weighted Fuzzy Petri Nets , Journal of Convergence Information Technology, Vol. 6, PP.146-155
M. H.AZIZ, ERIK L. J.BOHEZ, and CHANCHAL SAHA, 2010 Classification of Fuzzy Petri nets, and their Applications, World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol.72 ,PP.871 - 878
Xu Luo and Mladen Kezunovic, NOVEMBER 2006, Implementing Fuzzy Reasoning Petri-nets for Fault Section Estimation, IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, Vol.1, No. 1