Zielsetzung dieses Assignments ist eine Erarbeitung der Grundlagen von Fuzzy-Controllern im Bereich der Steuerung- bzw. Regelungstechnik, eine praktische Veranschaulichung im Rahmen eines Anwendungsbeispiels sowie ein Vergleich mit der klassischen Regelungstechnik mit Betrachtung der Vor- und Nachteile. Der Begriff „Fuzzy“ kann aus dem Englischen mit „unscharf“ übersetzt werden. Im Rahmen der Fuzzy-Logik ist hierbei gemeint, dass es für die Zugehörigkeit eines Elements zu einer Menge keine scharfe Grenze gibt. Eine Beurteilung entspricht eher dem menschlichen Empfinden. Durch diese Erweiterung der klassischen Logik gibt es einem Computer oder einer Maschine die Möglichkeit mit diesen Werten umzugehen.
Um die Ziele zu erreichen, werden hierfür im ersten Kapitel die Arbeitsschritte Fuzzifizierung, Regelbasisverfahren bzw. Inferenz und die Defuzzifizierung eines Fuzzy-Controllers aus dem globalen Blickwinkel beleuchtet. Anschließend wird das Anwendungsbeispiel beschrieben und durch Nutzung der zuvor vermittelten Ansätze die Funktionalität und Auslegung für die o. g. Arbeitsschritte des Fuzzy-Controllers ausgeführt. Im dritten Kapitel wird ein Vergleich mit klassischen Regelsystemen (ohne Fuzzy-Logik) vor-genommen und auf die Vor- und Nachteile von Fuzzy-Controllern eingegangen. Mit einer Zusammenfassung und einem Ausblick, der unter anderem die Einsatzmöglichkeiten in Anwendungsproblemen beleuchtet, wird die Ausarbeitung abgeschlossen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Grundlagen
- Fuzzy-Regelung
- Fuzzifizierung
- Regelbasis und Inferenz
- Defuzzifizierung
- Fuzzy-Regelung
- Anwendungsbeispiel für Fuzzy Controller
- Beschreibung des Beispiels Förderband
- Fuzzifizierung im Anwendungsbeispiel
- Regelbasis und Inferenz im Anwendungsbeispiel
- Defuzzifizierung im Anwendungsbeispiel
- Vor- und Nachteile regelbasierter Systeme mit Fuzzy-Logik
- Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Dieses Assignment zielt darauf ab, die Grundlagen von Fuzzy-Controllern in der Steuerungs- bzw. Regelungstechnik zu erarbeiten. Dabei wird ein Anwendungsbeispiel zur Veranschaulichung genutzt und ein Vergleich mit klassischen Regelsystemen durchgeführt, um die Vor- und Nachteile von Fuzzy-Controllern aufzuzeigen.
- Erklärung der Funktionsweise von Fuzzy-Controllern
- Beschreibung der drei zentralen Arbeitsschritte: Fuzzifizierung, Regelbasisverfahren und Defuzzifizierung
- Praktische Anwendung von Fuzzy-Controllern anhand eines realen Beispiels (Förderband)
- Vergleich der Vor- und Nachteile von Fuzzy-Controllern mit klassischen Regelsystemen
- Diskussion der Einsatzmöglichkeiten und des Potenzials von Fuzzy-Controllern in verschiedenen Anwendungsproblemen
Zusammenfassung der Kapitel
Das erste Kapitel beleuchtet die Grundlagen der Fuzzy-Logik und die Funktionsweise von Fuzzy-Mengen. Es werden die drei zentralen Schritte der Fuzzifizierung, Regelbasis und Defuzzifizierung erläutert, die die Grundlage für die Anwendung von Fuzzy-Controllern bilden.
Das zweite Kapitel widmet sich einem konkreten Anwendungsbeispiel, dem Förderband. Hier werden die im ersten Kapitel vorgestellten Arbeitsschritte anhand des Förderbandbeispiels veranschaulicht und auf die praktische Anwendung von Fuzzy-Controllern übertragen.
Das dritte Kapitel vergleicht die Vor- und Nachteile von Fuzzy-Controllern mit klassischen Regelsystemen. Es werden die Stärken und Schwächen der Fuzzy-Logik im Vergleich zu traditionellen Ansätzen in der Regelungstechnik herausgestellt.
Schlüsselwörter
Fuzzy-Controller, Regelungstechnik, Fuzzifizierung, Regelbasis, Inferenz, Defuzzifizierung, Anwendungsbeispiel, Förderband, Vor- und Nachteile, klassische Regelungstechnik.
- Arbeit zitieren
- Julian Winter (Autor:in), 2022, Fuzzy Controller. Grundlagen, Funktionsweise, Vor- und Nachteile und Anwendungsbeispiel, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1282646
