سامانه کنترل فازی
مجموعه‌های فازی > جزئیات کنترل فازی

کنترل کننده‌های فازی از لحاظ مفهومی بسیار ساده هستند. آن‌ها از یک مرحله ورودی، یک مرحله پردازش و یک مرحله خروجی تشکیل شده‌اند. در مرحله ورودی طراحی سنسور (جایابی سنسورها در سامانه) یا ورودی‌های دیگر مانند سوئیچ‌ها، انگشت شست و غیره مطرح است، تابع تبدیل و مقادیر حقیقی بایستی مناسب باشد. در مرحله پردازش هر دستور در جای مناسب خود یک نتیجه می‌دهد، سپس نتایج را ترکیب می‌کند تا دستور نهایی را بدست آورد. در مرحله خروجی نتیجه ترکیبی را به یک مقدار کنترل خروجی ویژه برمی‌گرداند.
شایع‌ترین شکل تابع عضویت، توابع مثلثی استهرچند منحنی‌های تراپزی و زنگ نیز استفاده می‌شوند، اما شکل تغییر سطح و جایابی‌ها به طورکلی اهمیت کمتری دارد. از سه تا هفت منحنی برای پوشش موردنیاز محدوده ورودی مناسب است یا جهان گفتمان در اصطلاحات فازی.
همان‌طور که قبلاً مورد بحث قرار گرفت، مرحله پردازش براساس مجموعه ای از قوانین منطق در فرم حالت IF-THEN شکل گرفته‌است. جایی که بخش IF به عنوان پیشخور (پیشین) و بخش THEN به عنوان پسخور(نتیجه) نامیده می‌شوند. سامانه‌های کنترل فازی معمولاً ده‌ها دستور دارند. یک قانون برای یک ترموستات را در نظر بگیرید:
IF (temperature is "cold") THEN (heater is "high")
این دستور از مقدار حقیقی دمای ورودی استفاده می‌کند زمانی که برخی از مقادیر حقیقی در سرما، نتیجه را در مجموعه فازی خروجی گرم برای برخی از مقادیر بالا تولید می‌کند، این نتیجه با نتایج دیگر در قوانین نهایی برای خروجی کامپوزیت ترد استفاده می‌شود بدیهی است بیشترین مقدار حقیقی از سرما، بالاترین مقدار حقیقی از گرما است هرچند لزوماً به این معنا نیست که خروجی خود را به بالا تنظیم می‌کند از آنجا که این تنها یک قاعده در میان بسیاری است. در برخی موارد تابع عضویت می‌تواند با تغییر دادن به قاعده هود به مقداری معین مساوی شود. معمولاً هود شامل درباره، نزدیک تقریباً، بیش از حد، تا حدودی، بسیار، همچنین، بشدت، است. این عملیات ممکن است تعاریف دقیقی داشته باشند، هرچند تعاریف می‌توانند به‌طور قابل توجهی متفاوت باشند برای یک مثال توابع عضویت مربعی از آن جا که مقادیر عضویت همیشه کمتر از یک است تابع عضویت محدود برای بدست آوردن مقادیر در محدوده بزرگتر بشدت می‌شود در حالی که تاحدودی ریشه تابع را با مربع گسترش می‌دهد.
در عمل، در مجموعه قوانین فازی چند پیش فرض ترکیب شده وجود دارد که از عملکرد فازی استفاده می‌کند مانند AND وOR وNOT هرچند تعاریف برای تغییر دوباره تمایل دارندو در یک تعریف عمومی از همه حداقل وزن استفاده می‌کنند زمانی کهOR از بیشترین مقدار استفاده می‌کند. همچنین یک تابع تبدیل از ۱ برای عملگر NOT وجود دارد تا تابع مکمل بدهد.
چند راه برای تعریف نتیجه دستور وجود دارد اما یکی از رایج‌ترین و ساده‌ترین استنتاج روش MAX/MIN است در این روش تابع خروجی مقادیر حقیقی تولید شده را به وسیله فرض قبلی به ما می‌دهد.
دستورها می‌توانند به صورت موازی در سخت‌افزار یا به صورت پیوسته در نرم‌افزار حل شوند نتایج حاصل از همه دستورها تأکید بر روش دی فازی برای رسیدن به مقادیر یکنواخت از چندین روش دارد. چندین روش وجود دارد، در تئوری، هرکدام با مزایا و اشکالات مختلفی است.
روش Centroid بسیار محبوب است، مرکز جرم نتیجه مقادیر موجی است. رویکرد دیگر روش قد است که ارزش بزرگترین مشارکت‌کننده طول می‌کشد. روش centroid دستورهای بزرگترین منطقه از خروجی در حالی که ارتفاع روش به‌طور پیوسته به بزرگترین مقدار خروجی حکم می‌کند.
نمودار زیر ماکزیمم defuzzification را برای یک سامانه با ورودی‌های متغیر x و y و z و یک خروجی متغیر n است. توجه داشته باشید که mu یک استاندارد منطق فازی برای مقادیر حقیقی است.
توجه کنید که هر دستور یک نتیجه از مقادیر حقیقی در یک عضو خاص را برای خروجی متغیر می‌دهد در مرکز دفازیکیشن مقدار OR’D است یعنی حداکثر مقدار استفاده می‌شود و مقادیر اضافه نشده هستندو نتایج پس از ترکیب بااستفاده از محاسبات داخلی طراحی سامانه کنترل فازی سامانه‌های تجربی اساساً روش‌شناسی است. رویکرد به تشخیص و خطا به صورت زیر است:
ثبت سامانه عملیاتی مشخصاتی و ورودی‌ها و خروجی‌ها
مجموعه‌های فازی را برای هر ورودی ثبت کنید
دستور سامانه را ثبت کنید
محدوده روش دیفازیکیشن را پیدا کنید.
از طریق مجموعه آزمون اعتبارسنجی را اجرا کنید. جزئیات سامانه را در صورت نیاز تنظیم کنید.
سند را کامل و تولید را افزایش دهید.
به عنوان مثال طراحی یک کنترل‌کننده فازی برای توربین بخار را در نظر بگیرید. بنظر می‌رسد به شرح زیر است:متغیر ورودی و خروجی را به نقشه وارد کنید. مجموعه فازی زیر:
که در آن:
N3:   Large negative.
  N2:   Medium negative.
  N1:   Small negative.
  Z:    Zero.
  P1:   Small positive.
  P2:   Medium positive.
  P3:   Large positive.
و قوانین عبارتند از:
rule 1:  IF temperature IS cool AND pressure IS weak,   
         THEN throttle is P3.
rule 2:  IF temperature IS cool AND pressure IS low,    
         THEN throttle is P2.
rule 3:  IF temperature IS cool AND pressure IS ok,     
         THEN throttle is Z.
rule 4:  IF temperature IS cool AND pressure IS strong, 
         THEN throttle is N2.
در عمل کنترل‌کننده ورودی‌ها و نقشه آن‌ها را در توابع عضویت مقادیر حقیقی می‌پذیرد. سپس این نقشه بندی‌ها به داخل دستور وارد می‌شوند. اگر دستورهای خاص یک AND رابطه بین نقشه (طراحی) بین دو متغیر ورودی را مشخص می‌کند به عنوان مثال حداقل دو مورد از مقادیر حقیقی ترکیبی استفاده می‌شود. اگر یک OR مشخص باشد، از حداکثر استفاده می‌شود. این حالت خروجی مناسب انتخاب می‌شود؛ و یک مقدار ویژه حقیقی را به خود اختصاص در سطح پیش فرض داده‌است. ابتدا مقادیر حقیقی است و سپس دیفازیکیشن می‌شود. برای مثال فرض کنید درجه حرارت در وضعیت سرما قرار دارد و فشار در حالت کم و خوب است. از مقادیر فشار اطمینان حاصل می‌شود که تنها قوانین ۲ و ۳ گرما است.
سپس دو خروجی از طریق تخریب زایی درونی از هم جدا می‌شوند:
__________________________________________________________________

                                       |          Z      P2
                                    1 -+          *     *
                                       |         **   **
                                       |        ** **
                                       |       *   **   *
                                       |      *     222222222
                                       |     *     22222222222
                                       |    333333332222222222222
                                       +---33333333222222222222222-->
                                                        ^ 
                                                      +150 
   __________________________________________________________________
مقدار خروجی گشتاور را تنظیم می‌کند و سپس برای تولید مقدار بعدی چرخه کنترل دوباره شروع خواهد شد.