Das Ziel dieses Assignments besteht darin, ein Grundverständnis zum Themengebiet des Fuzzy-Controllers näher zu bringen, um dann den Aspekt der Modellierung zum einen mit Methoden, zum anderen mit Hilfe der Fuzzy-Logik näher zu betrachten und diese abschließend mit Vor- und Nachteilen zu beschreiben. Literaturgeleitet werden zunächst die Grundlagen des Fuzzy-Controllers erläutert. In Kapitel 2 wird dabei auf die Definitionen des Fuzzy-Begriffs und des Fuzzy-Controllers eingegangen. Im Anschluss daran erfolgt eine Beschreibung der Verarbeitungsschritte Fuzzifizierung, Inferenz und Defuzzifizierung des Fuzzy-Systems. Darauf aufbauend wird in Kapitel 3 die Darstellung der Funktionsweise einer Fuzzy-Regelung anhand eines Anwendungsbeispiels illustriert. Dabei werden die zuvor beschriebenen Methoden und Verfahren aus den Grundlagenbereich in die praktische Umsetzung übertragen. In Kapitel 4 werden die Vor- und Nachteile eines Fuzzy-Controllers gegenüber regelbasierten Systemen ohne Fuzzy-Logik behandelt. Abschließend erfolgt in Kapitel 5 eine Zusammenfassung sowie eine kritische Reflexion dieser Arbeit. Ein Ausblick auf weitere Untersuchungen rundet die Arbeit ab.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einführung in die Thematik
- 1.1 Ausgangslage und Problemstellung
- 1.2 Zielsetzung und methodisches Vorgehen
- 2 Theoretische Grundlagen
- 2.1 Der Fuzzy-Begriff
- 2.2 Der Fuzzy-Controller
- 2.3 Die Fuzzifizierung
- 2.4 Das Inferenzverfahren und die Regelbasis
- 2.5 Die Defuzzifizierung
- 3 Darstellung der Funktionsweise einer Fuzzy-Regelung anhand eines Anwendungsbeispiels
- 3.1 Beschreibung des Anwendungsbeispiels
- 3.2 Definition der Variablen
- 3.3 Fuzzifizierung
- 3.4 Regelaufstellung und Inferenz
- 3.4.1 Aggregation
- 3.4.2 Implikation
- 3.4.3 Akkumulation
- 3.5 Defuzzifizierung
- 4 Vor- und Nachteile von Fuzzy Controllern
- 5 Zusammenfassung und kritische Reflexion
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Das Assignment verfolgt das Ziel, ein umfassendes Verständnis des Fuzzy-Controllers zu vermitteln. Dabei wird die Funktionsweise des Fuzzy-Controllers anhand eines praxisnahen Anwendungsbeispiels erläutert und die wichtigsten Verarbeitungsschritte, wie Fuzzifizierung, Inferenz und Defuzzifizierung, beschrieben.
- Fuzzy-Logik und ihre Anwendung in technischen Systemen
- Funktionsweise des Fuzzy-Controllers
- Verarbeitungsschritte des Fuzzy-Systems (Fuzzifizierung, Inferenz, Defuzzifizierung)
- Vor- und Nachteile von Fuzzy-Controllern gegenüber herkömmlichen Systemen
- Praktische Anwendung und Modellierung mit Fuzzy-Logik
Zusammenfassung der Kapitel
Kapitel 1 stellt die Ausgangssituation und die Problemstellung des Themas Fuzzy-Controller dar. Es wird die Problematik der Übersetzung von verbalen Beschreibungen in scharfe Ausgangswerte sowie die Notwendigkeit der Fuzzy-Logik für die Verarbeitung unscharfer Informationen hervorgehoben. Das Kapitel erläutert auch die Zielsetzung und den methodischen Ansatz des Assignments.
Kapitel 2 geht tiefer auf die theoretischen Grundlagen des Fuzzy-Controllers ein. Es werden die Definitionen des Fuzzy-Begriffs und des Fuzzy-Controllers erläutert. Darüber hinaus werden die wichtigsten Verarbeitungsschritte des Fuzzy-Systems – Fuzzifizierung, Inferenz und Defuzzifizierung – ausführlich beschrieben.
Kapitel 3 illustriert die Funktionsweise einer Fuzzy-Regelung anhand eines konkreten Anwendungsbeispiels. Dabei werden die im vorherigen Kapitel beschriebenen Methoden und Verfahren in die Praxis übertragen und angewendet. Es wird die Implementierung und Modellierung eines Fuzzy-Systems anhand des Beispiels gezeigt.
Kapitel 4 diskutiert die Vor- und Nachteile von Fuzzy-Controllern im Vergleich zu herkömmlichen regelbasierten Systemen. Es werden die Stärken und Schwächen der Fuzzy-Logik in Bezug auf verschiedene Anwendungsbereiche aufgezeigt.
Schlüsselwörter
Fuzzy-Controller, Fuzzy-Logik, Fuzzifizierung, Inferenz, Defuzzifizierung, Regelbasis, Anwendungsbeispiel, Modellierung, Vor- und Nachteile, linguistische Variablen, unscharfe Informationen, technische Systeme, Automatisierung.
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- Anonym (Author), 2021, Fuzzy Controller. Theorie, Darstellung der Funktionsweise einer Fuzzy-Regelung anhand eines Anwendungsbeispiels, Vor- und Nachteile von Fuzzy Controllern, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1365261
