Controleur floue

ministère de l'enseignement supérieur et de la recherche scientifique
Université Hassiba Ben Bouali Chlef
Faculté de Technologie
Département d'Electronique
Expose en module asservissement
Controleur floue
- Nom et Prenom : Djaafeur Djebbar Riyadh
2021

1. Introduction :
De nos jours, la logique floue est un axe de recherche important sur lequel travaillent de nombreux
scientifiques. Les retombésde ces travaux on les trouve tant dans le domaine grand public (appareils
photos, machine à laver, fours à micro-ondes …) que dans le domaine industriel (aide à la décision,
réglage et commande de processus complexes liés à l’énergie, au transport, à la robotique etc.).
La théorie des sous-ensembles flous est assez récente, en 1965 quand LOTFI ZADEH a proposé pour
la première fois le concept de sous-ensembles flous pour pallier de la modélisation aux incertitudes des
modèles classiques. Cette théorie permet la graduation dans l’appartenance d’un élément à une classe,
c’est à dire qu’un élément peut appartenir plus ou moins fortement à cette classe .
2. Définition :
Un système flou ne traite pas une relation mathématique bien définie, mais utilise des inférences avec
plusieurs règles se basant sur des variables linguistiques. Il apprécie les variables d'entrées de façon
approximative (faible, élevée, loin, … proche) , fait de même pour les variables de sorties (freinage
léger ou fort) et édicte un ensemble de règles permettant de déterminer les sorties en fonction des
entrées.
3. Structure d’un contrôleur floue :
Figure 1 : principe d’un contoleur floue
flou Un contrôleur flou est décrit par un ensemble de règle de type SI (condition) ALORS (action)
permettant de convertir la stratégie de contrôle linguistique acquise auprès d’un expert humain en une
stratégie de contrôle automatique bien adaptée au monde réel . Le schéma synoptique général d’un
contrôleur flou est illustré par (Figure 1) .
Chaque système basé sur la logique floue est composé de quatre blocs principaux :
Base de connaissance: On appelle base de règle, l’ensemble des règles reliant les variables
floues d’entrée aux variables floues de sortie à l’aide de différents opérateurs . Ces règles se
représentent sous la forme : Si condition1 et condition 2 (et…) alors action sur les sorties.
Bloc de décision ou le moteur d'inférence: (inférence des opérations sur les règles) Un module
d'interface avec le flou établit une représentation des connaissances adéquate, en utilisant
généralement une discrétisation de l'univers de définition des variables ou une normalisation
dans l'intervalle [0, 1] et il définit les caractérisations floues des variables correspondant à des
qualifications linguistiques .
Fuzzification: (transformation des entrées précises en degrés d'appartenance) Lors de
Fuzzification, pour chaque variable d’entrée réelle, on calcule ses degrés d’appartenance aux

ensembles flous qui lui sont associes.
Defuzzification: (transformation des résultats flous en sorties précises ) La défuzzification est
l’opération qui permet de passer d’une représentation sous forme de variable linguistique à une
variable numérique applicable physiquement .
4. utililsation :
Figure 2 : Structure d’un contrôleur floue
Le champ d’application de la logique floue est vaste et on le retrouve dans :
Aide à la décision, au diagnostic (domaine médical, orientation professionnelle…)
Base de données (objets flous et/ou requêtes floues)
Reconnaissance de formes.
Agrégation multicritère et optimisation
Commande floue de systèmes
5. Différents domaines d'applications
Des produits grand public ont été développés à base de logique floue comme :
Appareils électroménagers (lave-linge, aspirateurs, autocuiseurs,...etc.).
Systèmes audio-visuels (appareils de photos autofocus, caméscope à stabilisateur
d'images, photocopieurs,...).
Systèmes automobiles embarqués (BVA, ABS, suspension, climatisation,...etc.),
Systèmes autonomes mobiles.
Systèmes de transport (train, métro, ascenseur,...).
Systèmes de conditionnement d'ambiance.
Systèmes de décision, diagnostic, reconnaissance.
Systèmes de contrôle/commande dans la plupart des domaines industriels de
production, transformation, traitement de produit et déchet.

6. Conception de contrôleur flou :
Les méthodes d'inférence utilisées dans la logique classique, modus tollens et modus ponens ne
permettent pas de raisonner lorsque les règles ou les faits sont dénis de façon imparfaite.
Cette forme de raisonnement a été adaptée à la logique floue pour prendre en compte les informations
et les règles vagues que les systèmes d'inférence peuvent contenir.
Figure 3 : exemple de conception d’un contrôleur flou
Exemple :
6.1. Les conjonctions :
• La définition des opérateurs logiques est assurée selon le type de la fonction d'appartenance utilisée.
• Quelques opérateurs mathématiques :

-/ Il y a 5 étapes nécessaires lors de la conception d’un contrôleur flou :
- Définition des entrées et des sorties du contrôleur:
nombres, noms, types, univers de discours
- subdivision de toutes les variables d’entrées et de sorties en sous ensembles flous :
nombres de subdivisions, types de subdivisions, noms, paramètres.
- Définition de la base de règles :
nombre de règles, type de règles, les combinaisons possibles, les résultats.
- Sélection de la méthode d’inférence .
- Sélection de la méthode de défuzzification .
6.2. Calcul du degré d’activation de chaque règle :
L'activation des règles consiste à appliquer une norme triangulaire (ou T-norme) pour obtenir le
degré d'activation de chacune.
C’est une valeur comprise entre 0 et 1.
6.3. Les étapes de conception :
-/ identifier les entrées et sorties :
-/Subdivision de toutes les entrées en sous-ensembles flous :

Les étapes d’inférences:
1. Fuzzification .
2. Calcul de l'implication .
3. Calcul du degré d’activation de chaque règle .
4. Calcul de la sortie finale .

Les references :
1. système de Zadeh qu'on peut considérer comme inspiré de Lukasiewicz.
2. La logique floueBERNADETTE BOUCHON-MEUNIER 4 e édition mise à jour : 2007, août
3. Eléments de logique floue - Louis Gacôgne - Librairie Eyrolles
4. https://www.yumpu.com/fr/document/read/16935622/cours-logique-floue