Der Fuzzy Controller. Grundlagen der Funktionsweise

Studienarbeit aus dem Jahr 2016 im Fachbereich Mathematik - Angewandte Mathematik, Note: 1,3, AKAD University, ehem. AKAD Fachhochschule Stuttgart, Veranstaltung: Wirtschaftsingenieurwesen - Master of Engineering (M. Eng.), Sprache: Deutsch, Abstract: Seit Anbeginn der geschichtlichen Entwicklung der Mathematik beschäftigt sich diese mit der Logik der Bestimmung von wahren und falschen Aussagen. Dieses Vorgehen stellt ein zweiwertiges Bewertungssystem mit scharfen Aussagen dar. Bestimmte Sachverhalte lassen sich aber nicht scharf beschreiben, obwohl eine Umsetzung der Steuerung anhand dieser Befehle gerade notwendig erscheint. Hier greift die Besonderheit der Eigenschaften des Fuzzy-Controllers, welche auf linguistischen Ausdrücken und einer Regelbasis, basieren.

Im Bereich der linguistischen Ausdrücke kann man die alltäglich bewusst und unbewusst verwendeten Steuerungsausdrücke, wie z.B. ¿etwas mehr oder weniger¿ oder ¿sehr hell oder doch ein wenig dunkler¿ finden. Hier entstand das Ziel in der Technik, diese linguistischen Ausdrücke umzusetzen bzw. zur Anwendung im Steuerungs- und Regelbereich einzusetzen. Die Schwierigkeit liegt aber genau hier, in der Umsetzung dieser vagen Aussagen, welche oberflächlich betrachtet doch leicht verständlich wirken, aus technischer Sicht schwer in scharfe Stellgrößen abzubilden sind. Genau diese Theorie des unsicheren Schließens der Fuzzy-Logik wurde von Lotfi A. Zadeh im Jahre 1965 begründet.

Das Fuzzy-Control-System wird in der Literatur als Fuzzy-Controller und Fuzzy-Regler geführt. Dieses System gewann im Laufe der Zeit immer mehr an Bedeutung, da der Einsatzbereich in der Regelungstechnik, Sensorik und Datenanalyse sehr erfolgreich ist. Ebenfalls für die Problembearbeitung in geschlossenen mathematischen Modellen stellt diese Methode eine gute Anwendungsmöglichkeit dar. Aufgrund dieser Umsetzungsmöglichkeiten stellt der Fuzzy-Controller ein wichtiges Modell dar und wird im Folgenden aufgezeigt.