Kapitel 3: Fuzzy Systeme

In Abhängigkeit vom Winkel des Gefälles zerlegt sich die Gewichtskraft K G
→
→
in K H
(läuft parallel zum Hintergrund) und eine zu K H
rechtwinklige Komponente. Die
Bewegung ist im wesentlichen eindimensional. Auf die Vektordarstellung kann daher
verzichtet werden. Unter Anwendnung einiger geometrischer Beziehungen ergibt
sich folgende Gleichung:
→
(5) K H ( x) = − K G⋅
sin α( x)
→
Der Winkel hängt vom Bodenprofil ab. Für die Berechnung des Winkels gilt die
Gleichung:
(6) α( x) = arctan( P'( x))
Ersetzt man α in Gleichung (5) durch Gleichung (6) erhält man:
P'( x)
(7) − KG
=
2
1+
( P'( x))
Mit Gleichung (7) wird die Hangabtriebskraft berechnet und mit mit den
verbleibenden Kräften zur Gesamtkraft überlagert. Mit dieser Kraft und Gleichung (2)
wird die Änderung der Geschwindigkeit berechnet. Über Gleichung (3) wird die neue
Position ermittelt.
Regeln: Das Fuzzy-System erhält vom Simulationsmodell die Daten der
momentanen Geschwindigkeit v und der Position x. Das Steuersystem hat die
Zielvorgabe, das Fahrzeug bei der Position x=0 mit der Geschwingkeit v=0 zu
halten. Sieben Fuzzy-Regeln 3 mit den Ausgangspunkten Betrag und Richtung der
Geschwindigkeit und der Position sollen eine linguistische Verknüpfung mit der
Steuerkraft erreichen:
(A) Wenn die Position positiv mittel (PM) ist, und die Geschwindikeit ist nahezu Null
(ZR), dann ist die Kraft negativ mittel (NM).
(B) Wenn die Position positiv klein (PS) ist, und die Geschwindigkeit ist positiv klein
(PS), dann ist die Kraft negativ klein (NS).
(C) Wenn die Position positiv klein (PS) ist, und die Geschwindigkeit ist negativ klein
(NS), dann ist die Kraft nahezu Null (ZR).
(D) Wenn die Position negativ mittel (NM) ist, und die Geschwindigkeit ist nahezu
Null (ZR), dann ist die Kraft positiv mittel (PM).
(E) Wenn die Position negativ klein (NS) ist, und die Geschwindigkeit ist negativ
klein (PS), dann ist die Kraft positiv klein (PS).
(F) Wenn die Position negativ klein (PS) ist, und die Geschwindigkeit ist positiv klein
(NS), dann ist die Kraft nahezu Null (ZR).
(G) Wenn die Position nahezu Null (ZR) ist, und die Geschwindigkeit ist nahezu Null
(ZR), dann ist die Kraft nahezu Null (ZR).
→
Geschw.
Position
NB
NM NS ZR PS PM
3 Die Regeln werden aus dem Wissen über den Prozeß festgelegt
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