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- Das Prinzip des Fuzzy-Reglers oder Fuzzy-Controllers besteht darin, scharfe physikalische Eingangssignale eines technischen Prozesses zu erfassen und mit Hilfe von linguistischen Begriffen aus dem Expertenwissen über Zugehörigkeitsfunktionen und logischen Wenn-Dann-Operationen zu bewerten und den Übergang von linguistischen Variablen zu scharfen Stellgrößen zu bilden. Dabei kommen mit Hilfe von grafischen meist dreieckförmigen Fuzzy-Set-Modellen der unscharfen Mengen die Standardmethoden der „Fuzzyfizierung“, „Inferenz mit Regelbasis“ und „Defuzzifizierung“ zur Anwendung. Die Fuzzy-Set-Theorie als unscharfe Mengenlehre wurde 1965 von Lotfi Zadeh an der University of California, Berkeley, entwickelt. In Japan wurde die Fuzzy-Set-Theorie (Fuzzy-Logik) als Fuzzy-Controller (Fuzzy-Regler) in den 1980er Jahren erfolgreich in industriellen Prozessen eingesetzt und hielt erst in den 1990er Jahren in Europa mit zahlreichen Anwendungen Einzug. Zu den deutschen Pionieren gehört Harro Kiendl. Die Grundidee der Fuzzy-Controllers bezieht sich auf die Einbindung des Expertenwissens mit linguistischen Begriffen, durch die der Fuzzy-Controller mehr oder weniger mit empirischer Methodik optimal an einen nichtlinearen Prozess mit mehreren Ein- und Ausgangsgrößen modelliert wird, ohne dass das mathematische Modell des Prozesses vorliegt. Die typische Anwendung der Fuzzy-Controller ist wegen der fehlenden dynamischen Eigenschaften der Regelbasis bevorzugt ein Verfahren zur Steuerung eines technischen Prozesses. Deshalb ist die Anpassung der Fuzzy-Controller mit dem Expertenwissen von einem bekannten Prozess ohne mathematisches Modell auch relativ unproblematisch. Fuzzy-Controller können in Verbindung mit einem technischen Prozess gleichermaßen als Regler- oder Steuereinheit aufgefasst werden. Genaue Regelungen mit dem statischen Regelverhalten des Fuzzy-Controllers sind nur in begrenzten Einsatzfällen von nichtlinearen Regelstrecken-Arten möglich. Der prinzipielle Funktionsmechanismus der Regelung beruht auf Rückführung der Regelgröße und Eingabe des invertierten Soll-Ist-Wert-Vergleichs in den Regler. Es liegt im Ermessensbereich, ob der Fuzzy-Controller als nichtlinearer Regler eingestuft werden kann. Fuzzy-Regler beziehen sich auf die Verfahren der Fuzzy-Controller, sind aber meist funktionelle Abwandlungen, Vereinfachungen oder Ergänzungen mit der Fuzzy-Logik. Optimale Regelungen können durch Erweiterungen des Fuzzy-Controllers mit Integralen und differenziellen Anteilen der Eingangssignale mit Hilfe empirischer Einstellungen erreicht werden. Sie haben zum Vergleich im Einsatz als Regler an linearen Eingrößen-Regelstrecken keine funktionellen Vorteile gegenüber den klassischen PID-Reglern. (de)
- Das Prinzip des Fuzzy-Reglers oder Fuzzy-Controllers besteht darin, scharfe physikalische Eingangssignale eines technischen Prozesses zu erfassen und mit Hilfe von linguistischen Begriffen aus dem Expertenwissen über Zugehörigkeitsfunktionen und logischen Wenn-Dann-Operationen zu bewerten und den Übergang von linguistischen Variablen zu scharfen Stellgrößen zu bilden. Dabei kommen mit Hilfe von grafischen meist dreieckförmigen Fuzzy-Set-Modellen der unscharfen Mengen die Standardmethoden der „Fuzzyfizierung“, „Inferenz mit Regelbasis“ und „Defuzzifizierung“ zur Anwendung. Die Fuzzy-Set-Theorie als unscharfe Mengenlehre wurde 1965 von Lotfi Zadeh an der University of California, Berkeley, entwickelt. In Japan wurde die Fuzzy-Set-Theorie (Fuzzy-Logik) als Fuzzy-Controller (Fuzzy-Regler) in den 1980er Jahren erfolgreich in industriellen Prozessen eingesetzt und hielt erst in den 1990er Jahren in Europa mit zahlreichen Anwendungen Einzug. Zu den deutschen Pionieren gehört Harro Kiendl. Die Grundidee der Fuzzy-Controllers bezieht sich auf die Einbindung des Expertenwissens mit linguistischen Begriffen, durch die der Fuzzy-Controller mehr oder weniger mit empirischer Methodik optimal an einen nichtlinearen Prozess mit mehreren Ein- und Ausgangsgrößen modelliert wird, ohne dass das mathematische Modell des Prozesses vorliegt. Die typische Anwendung der Fuzzy-Controller ist wegen der fehlenden dynamischen Eigenschaften der Regelbasis bevorzugt ein Verfahren zur Steuerung eines technischen Prozesses. Deshalb ist die Anpassung der Fuzzy-Controller mit dem Expertenwissen von einem bekannten Prozess ohne mathematisches Modell auch relativ unproblematisch. Fuzzy-Controller können in Verbindung mit einem technischen Prozess gleichermaßen als Regler- oder Steuereinheit aufgefasst werden. Genaue Regelungen mit dem statischen Regelverhalten des Fuzzy-Controllers sind nur in begrenzten Einsatzfällen von nichtlinearen Regelstrecken-Arten möglich. Der prinzipielle Funktionsmechanismus der Regelung beruht auf Rückführung der Regelgröße und Eingabe des invertierten Soll-Ist-Wert-Vergleichs in den Regler. Es liegt im Ermessensbereich, ob der Fuzzy-Controller als nichtlinearer Regler eingestuft werden kann. Fuzzy-Regler beziehen sich auf die Verfahren der Fuzzy-Controller, sind aber meist funktionelle Abwandlungen, Vereinfachungen oder Ergänzungen mit der Fuzzy-Logik. Optimale Regelungen können durch Erweiterungen des Fuzzy-Controllers mit Integralen und differenziellen Anteilen der Eingangssignale mit Hilfe empirischer Einstellungen erreicht werden. Sie haben zum Vergleich im Einsatz als Regler an linearen Eingrößen-Regelstrecken keine funktionellen Vorteile gegenüber den klassischen PID-Reglern. (de)
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- 3-486-58318-2
- 3-519-00271-X
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- Regelungstechnik 2, Mehrgrößenregelung, Digitale Regelungstechnik, Fuzzy-Regelung (de)
- Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler (de)
- Regelungstechnik 2, Mehrgrößenregelung, Digitale Regelungstechnik, Fuzzy-Regelung (de)
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- Gerd Schulz
- Winfried Schirotzek, Siegfried Scholz
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- München
- Stuttgart/ Leipzig
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- B.G. Teubner
- Oldenbourg Verlag München Wien
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- Das Prinzip des Fuzzy-Reglers oder Fuzzy-Controllers besteht darin, scharfe physikalische Eingangssignale eines technischen Prozesses zu erfassen und mit Hilfe von linguistischen Begriffen aus dem Expertenwissen über Zugehörigkeitsfunktionen und logischen Wenn-Dann-Operationen zu bewerten und den Übergang von linguistischen Variablen zu scharfen Stellgrößen zu bilden. Dabei kommen mit Hilfe von grafischen meist dreieckförmigen Fuzzy-Set-Modellen der unscharfen Mengen die Standardmethoden der „Fuzzyfizierung“, „Inferenz mit Regelbasis“ und „Defuzzifizierung“ zur Anwendung. (de)
- Das Prinzip des Fuzzy-Reglers oder Fuzzy-Controllers besteht darin, scharfe physikalische Eingangssignale eines technischen Prozesses zu erfassen und mit Hilfe von linguistischen Begriffen aus dem Expertenwissen über Zugehörigkeitsfunktionen und logischen Wenn-Dann-Operationen zu bewerten und den Übergang von linguistischen Variablen zu scharfen Stellgrößen zu bilden. Dabei kommen mit Hilfe von grafischen meist dreieckförmigen Fuzzy-Set-Modellen der unscharfen Mengen die Standardmethoden der „Fuzzyfizierung“, „Inferenz mit Regelbasis“ und „Defuzzifizierung“ zur Anwendung. (de)
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- Fuzzy-Regler (de)
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