Московский государственный университет леса

Кафедра УАП ЛПК

Курсовая работа по дисциплине:

«Интегрированные системы проектирования и управления»

Расчетно-графическая работа №3.

Выбор оптимального варианта SCADA-системы на основе пакета Fuzzy Logic Toolbox.

 

Выполнил ст. гр. АП-41: Суровцев М.А.

Проверил: Дорошенко В.А.

 

Москва-2013 г.

1. Исходные данные:

	Варианты SCADA-систем	Надежность, К1	Прост.исп., К2	Качаство тех.под., К3	Стоимость, К4
В1	TRACE MODE	8,5		7,5	4,5
В2	In Touch
В3	iFIX	8,5			8,5
В4	Citect	8,5
В5	Wizkon				6,5

 

2. Формирование лингвистических переменных и терм множеств входных и выходных лингвистических переменных.

2.1. Входные лингвистические переменные:

В качестве входных лингвистических переменных для выбора варианта SCADA-системы приняты:

K¹-надежность;

K²- простота использования;

K³-качество технической поддержки;

K⁴-стоимость.

· Терм множество лингвистической переменной “надежность”, K¹={N,Z,P}:

N-низкая надежность, 1≤N≤5;

Z-средняя надежность, 6≤Z≤8;

P-высокая надежность, 7,5 ≤P≤9.

· Терм множество лингвистической переменной “простота использования”, K²={N,Z,P}:

N-низкая уровень простоты использования, 1≤N≤5;

Z-средний, 6≤Z≤7,5;

P-высокий, 7 ≤P≤9.

· Терм множество лингвистической переменной “качество технической поддержки”, K³={N,Z,P}:

N-низкое качество, 1≤N≤6,5;

Z-среднее, 6≤Z≤7,5;

P-высокое, 7 ≤P≤8.

· Терм множество лингвистической переменной “стоимость”, K¹={N,Z,P}:

N-низкая стоимость, 1≤N≤7;

Z-средняя, 6,5≤Z≤8,5;

P-высокая, 8≤P≤9.

 

2.2. Выходная лингвистическая переменная «варианты», W={O,R,D,ND}:

O-оптимальный вариант технологической структуры, 1≤О≤10;

R-рациональный (нехудший) вариант, 3≤ R ≤10;

D-допустимый вариант, 6≤ D ≤10;

ND-недопустимый вариант, 1≤ ND ≤9.

 

3. Исходные данные к фаззификации на основе трапециевидной функции принадлежности для выбора SCADA-системы.

· Для терм множества входных лингвистических переменных:

µ_N(K¹;a,b,c,d) при a=1;b=1.05;c=4.95;d=5;

µ_Z(K¹;a,b,c,d) при a=4.95;b=5.05;c=7.95;d=8;

µ_P(K¹;a,b,c,d) при a=7.95;b=8.05;c=8.95;d=9;

1≤К¹≤9

µ_N(K²;a,b,c,d) при a=1;b=1.05;c=4.95;d=5;

µ_Z(K²;a,b,c,d) при a=4.95;b=5.05;c=7.45;d=7.5;

µ_P(K²;a,b,c,d) при a=7.45;b=7.55;c=7.95;d=9;

1≤К²≤9

µ_N(K³;a,b,c,d) при a=1;b=1.05;c=6.45;d=6.5;

µ_Z(K³;a,b,c,d) при a=6.45;b=6.55;c=7.45;d=7.5;

µ_P(K³;a,b,c,d) при a=7.45;b=7.55;c=7.95;d=8;

1≤К³≤8

µ_N(K⁴;a,b,c,d) при a=1;b=1.05;c=6.95;d=7;

µ_Z(K⁴;a,b,c,d) при a=6.95;b=7.05;c=8.45;d=8.5;

µ_P(K⁴;a,b,c,d) при a=8.45;b=8.55;c=8.95;d=9;

1≤К⁴≤9

· Для терма множеств выходной лингвистической переменной:

µ_O(W;a,b,c,d) при a=1;b=1.05;c=9.95;d=10;

µ_R(W;a,b,c,d) при a=3;b=3.05;c=9.95;d=10;

µ_D(W;a,b,c,d) при a=6;b=6.05;c=9.95;d=10;

µ_ND(W;a,b,c,d) при a=1;b=1.05;c=8.95;d=9;

1≤W≤10

 

4. Формирование базы правил для системы нечеткого логического вывода:

База правил выбора SCADA-системы в табличной форме:

Номер правила	Если	То
K1	K2	K3	K4
	N	N	N	N	ND
	N	N	N	Z	ND
	N	N	Z	N	ND
	N	N	Z	Z	ND
	N	Z	N	N	ND
	N	Z	N	Z	ND
	N	Z	Z	N	ND
	N	Z	Z	Z	ND
	Z	N	N	N	ND
	Z	N	N	Z	ND
	Z	N	Z	N	ND
	Z	N	Z	Z	ND
	Z	Z	N	N	ND
	Z	Z	N	Z	ND
	Z	Z	Z	N	D
	Z	Z	Z	Z	D
	Z	Z	P	N	R
	Z	P	Z	N	R
	Z	P	P	N	R
	P	Z	Z	N	R
	P	Z	P	N	R
	P	P	Z	N	R
	P	P	P	N	O
	P	P	P	Z	R
	P	P	Z	Z	D
	P	Z	P	Z	D
	P	Z	Z	Z	D
	Z	P	P	Z	D
	Z	P	Z	Z	D
	Z	Z	P	Z	D
	P	P	P	P	R
	P	P	Z	P	D
	P	Z	P	P	D
	P	Z	Z	P	D
	Z	P	P	P	D
	Z	P	Z	P	D
	Z	Z	P	P	D
	Z	Z	Z	P	ND

 

5. Создадим модель нечеткой системы выбора вариантов SCADA-системы:

Рис.1. FIS-редактор с загруженной нечеткой системой выбора вариантов SCADA-системы.

Рис.2. График функций принадлежности лингвистической переменной «надежность».

Рис.3. График функций принадлежности лингвистической переменной «простота использования».

Рис.4. График функций принадлежности лингвистической переменной «качество технической поддержки».

Рис.5. График функций принадлежности лингвистической переменной «стоимость».

Рис.6. График функций принадлежности лингвистической переменной «варианты».

Рис.7. База правил, введенная в редактор системы нечеткого вывода.

 

Рис.8. База правил введенная в программу просмотра правил после выполнения процедуры нечеткого вывода для значений входных переменных [6 7 6 6.5]- «Wizkon»

Недопустимый вариант SCADA-системы.

Рис.9. База правил введенная в программу просмотра правил после выполнения процедуры нечеткого вывода для значений входных переменных [9 9 7.5 4.5]-«Trace mode»

Оптимальный вариант SCADA-системы.