Báo cáo khoa học: "Hệ thống điều khiển mờ nhóm thang máy"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Nguyễn Phương Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

50
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Elevator group is known as a set of three or more elevators working together in a building. Elevator group control systems have to manage elevator groups to optimize...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Hệ thống điều khiển mờ nhóm thang máy"

HÖ thèng ®iÒu khiÓn mê nhãm thang m¸y KS. ®Æng quang th¹ch Bé m«n §iÒu khiÓn häc - §H GTVT Tóm tắt: Nhóm thang máy được định nghĩa là tập hợp gồm 3 thang máy trở lên đặt gần nhau trong cùng một toà nhà. Hệ thống điều khiển nhóm thang máy thực hiện chức năng phối hợp hoạt động các thang máy nhằm tối ưu hoá hoạt động hệ thống theo các chỉ tiêu như tối thiểu hoá thời gian đợi trung bình của hành khách hoặc tối thiểu hoá công suất tiêu thụ của hệ thống. Bài báo này trình bày phương án ứng dụng lý thuyết mờ để đưa ra các quyết định phân công phục vụ các cuộc gọi theo chỉ tiêu tối thiểu hoá thời gian đợi trung bình của hành khách. Summary: Elevator group is known as a set of three or more elevators working together in a building. Elevator group control systems have to manage elevator groups to optimize system operation. In this paper, operation optimum means that average waitting time and/or consuming power is minimum. This paper describes the plan which uses fuzzy logic controler to assign hall call instructions to one of elevators in the group so that average waiting time is minimum. các chức năng cơ bản sau: 1. Khái quát về hệ thống điều khiển mờ nhóm thang máy • Xác định chế độ vận hành của nhóm trên cơ sở phân tích các tham số Hệ thống điều khiển mờ nhóm thang thống kê của dòng hành khách đến hệ máy giới thiệu trong bài báo này thực hiện DÒNG HÀNH KHÁCH BỘ ĐIỀU KHIỂN NHÓM Chế độ làm việc Khả năng đáp ứng các THANG MÁY hiện tại yêu cầu trong tương lai CSG CV Ước lượng thời CA Lệnh phân công gian đợi Đặc trưng thống kê TRẠNG THÁI Vị trí hiện tại các cabin dòng hành khách HOẠT ĐỘNG Hình 1.
thống, chức năng này được thực hiện bởi Giả sử số yêu cầu đến hệ thống trong bộ suy luận mờ CSG (hình 1). một đơn vị thời gian thống kê được là NoQ, khi đó miền giá trị của UTP và DNT • Dự đoán khả năng đáp ứng của hệ là các tập mờ TA – Traffic Amount (hình thống đối với các yêu cầu có thể đến trong 2). tương lai gần trên cơ sở tham chiếu đến chế độ hoạt động và trạng thái hiện hành Các biến ngôn ngữ CITP, DOTP có thể của hệ thống. Chức năng này được thực nhận các giá trị TPS, TPM, TPL trong các tập hiện tại bộ suy luận mờ CV (hình 1). mờ TP – Traffic Percentage (hình 3). • Quyết định phân công thực hiện Biến đầu ra là MODE (hình 4) xác định một yêu cầu theo hướng tối thiểu hóa thời chế độ hoạt động của thang máy, biến này gian đợi trung bình. Chức năng này được có thể nhận các giá trị sau: thực hiện bởi bộ điều khiển HCA (hình 1). + UP (Up): ở chế độ này thang máy chủ yêu chuyển động theo chiều lên. 2. Bộ suy luận mờ CSG (Control + DN (Down): ở chế độ này thang Strategy Geration) máy chủ yếu chuyển động theo chiều Dữ liệu đầu vào của bộ suy luận CGS xuống là các đặc trưng thống kê của dòng hành + BT (Business Time): ở chế độ này khách đến hệ thống, các đặc trưng này tỷ lệ giữa số yêu cầu theo chiều nên và được biểu diễn bằng các biến ngôn ngữ theo chiều xuống là ngang nhau.Tập các sau: luật hợp thành của CSG được định nghĩa + UTP (Up Traffic): số lượng yêu cầu để có thể phát hiện chế độ vận hành hiện đi lên trong một đơn vị thời gian. tại của hệ thống trên cơ sở phân tích các đặc trưng thống kê của dòng hành khách. + DNT (DowN Traffic): số lượng yêu Tập luật này được chia thành 3 nhóm cầu đi xuống trong một đơn vị thời gian. tương ứng với 3 chế độ vận hành của hệ + CITP: Mức độ tập trung của dòng thống, dưới đây là một số luật trong nhóm hành khách, là tỷ số của số hành khách có liên quan tới chế độ UP: đến tầng đông nhất trên tổng số hành If UPT is TAL and DNT is TAS and CITP khách đến hệ thống. is TPL and DOTP is TPM then MODE is UP + DOTP: Mức độ phân tán của dòng If UPT is TAL and DNT is TAS and CITP hành khách, là tỷ số giữa số hành khách is TPL and DOTP is TPL then MODE is UP đi khỏi toà nhà trừ số hành khách đi ra từ tầng đông nhất trên tổng số hành khách ... ra khỏi toà nhà. Đầu ra của CSG sẽ là một đầu vào Hình 2. Hình 3.
Hình 4. Hình 5. của bộ điều khiển CV. Giá trị các đầu ra CVi được xác định theo các luật có dạng: 3. Bộ điều khiển CV (Corerability) If MODE is UP and CAPOSi is LOW CV có nhiệm vụ tính toán khả năng then CVi is LARGE đáp ứng các yêu cầu trong tương lai của hệ thống khi giả thiết rằng cabin thứ i If MODE is UP and CAPOSi is MIDDLE được phân công phục vụ yêu cầu đang then CVi is MEDIUM xét. CV có các đầu vào sau: If MODE is UP and CAPOSi is HIGHT + MODE: là kết quả đầu ra của bộ then CVi is SMALL điều khiển CSG. ... + Các đầu vào CAPOSi (Cabin Đầu ra CVi là một đầu vào của bộ điều Position): mô tả sự phân bố của các cabin khiển HCA. theo chiều cao của toà nhà. Giá trị các đầu vào CAPOSi phụ thuộc vào vị trí mới của 4. Bộ điều khiển HCA (Hall Call cabin i và vị trí hiện tại của các cabin còn Assignment ) lại. Chức năng của HCA là phân công các Giả sử toà nhà có NoF tầng và cuộc gọi tầng cho một thang máy cụ thể hệ thống có NoE thang máy, Pk (Pk = trên cơ sở xử lý các thông tin đầu vào 0...NoF-1) là vị trí của cabin thang máy sau: thứ k. Khi đó miền xác định các tập mờ CAPOS là [Min,Max]. Trong đó Min, Max + HCWT (Hall Call Waiting Time ): được tính theo công thức (1) Khoảng thời gian để cabin chuyển động từ vị trí hiện tại đến tầng có tín hiệu gọi, NoE −1 ∑ (NoF − 1).NoF K Min = 0 , Max = (1) khoảng thời gian này được xác định bằng K =0 phương pháp ước lượng căn cứ vào các thông tin cơ bản như: độ dài quãng Với giả thiêt có tín hiệu gọi cabin từ đường, tốc độ chuyển động của cabin, chế tầng thứ f và cabin thứ i được phân công độ ưu tiên, độ dài hàng đợi v.v...Giá trị phục vụ yêu cầu này, khi đó đầu vào của HCWT được biểu diễn bằng các tập mờ CAPOSi được tính theo biểu thức (2). WT (hình 6) NoE −1 ∑ PK .NoF K CAPOS i = f.NoF i + (2) + CVi (Corerability): đầu ra của bộ K =0 điều khiển mờ CV K ≠i Các đầu ra của HCA là các biến Si (i = Sau đó CAPOSi được mờ hoá như 1...N) biểu diễn khả năng thang máy thứ minh hoạ trong hình 5. i được phân công phục vụ yêu cầu đang
xet. Giá trị các đầu ra được xác định trên đợi trung bình khi các lệnh phân công cơ sở thực hiện các luật có dạng: được đưa ra một cách ngẫu nhiên. Hình 7 và 8 là kết quả mô phỏng hệ thống gồm 3 If HCWTi is SMALL and CVi is LARGE thang máy làm việc trong toà nhà 4 tầng then Si is LARGE với dòng hành khách là đại lượng ngẫu If HCWTi is MEDIUM and CVi is nhiên có phân phối Poison, cường độ trung MEDIUM then Si is MEDIUM bình là 6 người/phút. Trong truờng hợp hệ thống hoạt động ngẫu nhiên (hình 7) thời If HCWTi is LARGE and CVi is SMALL gian đợi trung bình tính đến cuối thời gian then Si is SMALL mô phỏng là 15 s. Trường hợp có điều Thang máy thứ k sẽ được phân công khiển (hình 8) thời gian đợi trung bình là nếu CVk = Max(CV1, CV2,..., CVNoE). 8s. Tµi liÖu tham kh¶o [1] Mitsubish, Ltd, Japan, (1992), Group supervisory system of elevator cars based on neural network, Japan Patent, 4-32472. [2] Hitachi, Ltd, Japan, (1992), The fuzzy elevator group supervisory system, Japan Patent, 2- 52872. [3] Hitachi, Ltd, Japan, (1981), Group Hình 6. supervisory system of elevator cars, United States Patent, 4, 244, 450. 5. Kết quả [4] C. B. Kim, K. A. Seong, H. Lee-Kwang, Hệ thống điều khiển nhóm thang máy (1995), A fuzzy approach to elevator group có cấu trúc như trình bày trong bài báo control system, IEEE Trans, Syst. Man Cybern., 25, 5. này cho kết quả trong mô phỏng rất khả quan. Trong cùng điều kiện làm việc, thời [5] C. B. Kim, K. A. Seong, H. Lee-Kwang, gian đợi trung bình của hành khách khi (1996), Design and Implementation of FEGCS: lệnh phân công được tạo ra bởi bộ điều Fuzzy Elevator Group Control Systems, Proc. khiển mờ thường chỉ bằng 1/2 thời gian IEEE, 109-113 Hình 7. Hình 8.