Лингвистический подход к решению задачи технологической регулировки комбайнов
Автор: Борисова Людмила Викторовна, Димитров Валерий Петрович
Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu
Рубрика: Процессы и машины агроинженерных систем
Статья в выпуске: 2, 2017 года.
Бесплатный доступ
Введение. В статье рассматривается лингвистический подход к решению задачи технологической регулировки сложных уборочных машин в полевых условиях. Приводится краткая характеристика предметной области. Анализируется место задачи корректировки технологических регулировок рабочих органов зерноуборочного комбайна при выполнении уборочных работ. Выделяется 3 группы признаков рассматриваемой задачи: внешние признаки нарушения качества работы, регулируемые параметры машины и параметры технического состояния. Приводятся численные данные, характеризующие взаимосвязи между внешними признаками и параметрами машины. Материалы и методы. Зернокомбайн является сложной динамической системой, функционирующей при постоянно меняющихся внешних условиях. Этот факт обусловливает характерные особенности используемых методов технологической регулировки. В статье рассматриваются некоторые отличительные черты задачи принятия решений. При управлении технологическим процессом комбайновой уборки используется как количественная информация, так и качественная. Наличие различных видов неопределенности при рассмотрении семантических пространств факторов внешней среды и параметров машины позволяет предложить для решения задачи метод технологической регулировки, основанный на нечетком логическом выводе. Результаты исследования. В результате анализа методология принятия решений в нечетких условиях среды адаптирована к изучаемой предметной области. Предлагается обобщенная схема нечеткого управления процессом технологической регулировки машины. Рассматриваются модели изучаемых семантических пространств. Показывается целесообразность использования дедуктивного и индуктивного вывода решений для различных задач предварительной настройки и корректировки технологических регулировок. Предлагается формально-логическая схема процесса принятия решений, основанного на нечетких экспертных знаниях. Данная схема включает основные этапы решения задачи: фаззификацию, композицию и дефаззификацию. Рассматривается вопрос количественной оценки согласованности экспертных знаний. Приводятся примеры формулировки нечетких продукционных правил база знаний, а также характерные особенности алгоритма корректировки технологических регулировок. Обсуждение и заключения. Представленный лингвистический подход к решению задачи технологической регулировки машин позволяет обеспечить адекватность описания реальных условий уборки, учет как количественной информации, так и эвристических данных. Модель предметной области служит основой для создания базы знаний и механизма вывода решений интеллектуальной системы поддержки принятия оператором решений при функционировании комбайнов.
Технологическая регулировка машины, нечеткие экспертные знания, лингвистическое описание, нечеткий логический вывод, фаззификация, композиция, дефаззификация
Короткий адрес: https://sciup.org/14720249
IDR: 14720249 | УДК: 631.3.06 | DOI: 10.15507/0236-2910.027.201702.178-189
A linguistic approach to solving of the problem of technological adjustment of combines
Introduction. The article deals with a linguistic approach to the technological adjustment of difficult harvesters in field conditions. The short characteristic of subject domain is provided. The place of the task of adjustment of the combine harvester working bodies in harvesting is considered. Various groups of signs of the considered task are allocated: external signs of violation of quality of work, regulated parameters of the machine, and parameters of technical condition. The numerical data characterizing interrelations between external signs and parameters of the machine are provided. Materials and Methods. A combine harvester is the difficult dynamic system functioning under constantly changing external conditions. This fact imposes characteristics on the used methods of technological adjustment. Quantitative and qualitative information is used to control harvesting. Availability of different types of uncertainty in considering semantic spaces of factors of the external environment and parameters of the machine allows offering the method of technological adjustment based on an indistinct logical conclusion for the solution of the task. Results. As the analysis result, the decision making methodology for indistinct environment conditions is adapted for the studied subject domain. The generalized scheme of indistinct management of process is offered to technological adjustment of the machine. Models of the studied semantic spaces are considered. Feasibility of use of deductive and inductive conclusions of decisions for various tasks of preliminary setup and adjustment of technological adjustments is shown. The formal and logical scheme of the decision making process based on indistinct expert knowledge is offered. The scheme includes the main stages of the task solution: fazzifikation, composition and defazzifikation. The question of the quantitative assessment of expert knowledge coordination is considered. The examples of the formulation of indistinct production rules, the knowledge base, and characteristics of an algorithm for adjusting of technological adjustments are given. Discussion and Conclusions. The linguistic approach to a technological adjustment of machines provides adequacy of the description of real conditions of cleaning, accounting both quantitative information and heuristic data. The model of subject domain the basis for creation of the knowledge base and the mechanism for conclusing provides solutions of the intellectual system of decision support by the operator when the functioning of combines.
Список литературы Лингвистический подход к решению задачи технологической регулировки комбайнов
- Краснощеков Н. В. Агроинженерная стратегия: от механизации сельского хозяйства к его интеллектуализации//Тракторы и сельхозмашины. 2010. № 8. С. 5-7. URL: http://elibrary.ru/item. asp?id=17692608
- Царев Ю. А., Харьковский А. В. Перспективы использования электронной системы управления в комбайнах «Дон» и «Нива»//Тракторы и сельхозмашины. 2005. № 1. С. 37-38. URL: http://www.avtomash.ru/gur/2005/200501.htm
- Борисова Л. В. Методика моделирования предметной области «технологическая настройка» в нечеткой постановке//Доклады РАСХН. 2005. № 6. С. 62-65. URL: http://elibrary.ru/item. asp?id=18215461
- Zadeh L. A. Fuzzy sets//Information and Control. 1965. № 8. Р. 338-353. URL: http://www. sciencedirect.com/science/article/pii/S001999586590241X
- Zadeh L. Knowledge representation in fuzzy logic//An Introduction to Fuzzy Logic Applications in Intelligent Systems, The Springer International Series in Engineering and Computer Science. New York: Springer, 1992. Vol. 165. P. 1-27.
- Димитров В. П., Борисова Л. В., Нурутдинова И. Н. О методике представления нечетких экспертных знаний//Вестник Донского государственного технического университета. 2014. Т. 14, № 4 (79). С. 93-102. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=22875602
- Жуков В. И. Адаптивный нечеткий алгоритм кэширования для прокси-серверов//Вестник Донского государственного технического университета. 2012. № 8 (69). С. 54-61. URL: http://cyber-leninka.ru/article/n/adaptivnyy-nechyotkiy-algoritm-keshirovaniya-dlya-proksi-serverov
- Димитров В. П., Борисова Л. В., Нурутдинова И. Н. О методике фаззификации нечеткой экспертной информации//Вестник Донского государственного технического университета. 2012. Т. 11. № 1-2 (62). С. 46-50. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=18059001
- О методике дефаззификации нечеткой экспертной информации/В. П. Димитров //Вестник Донского государственного технического университета. 2010. Т. 10, № 6 (49). С. 868-878. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=16328777
- Borisova L. V., Nurutdinova I. N., Dimitrov V. P. Approach to the problem of choice of values of the adjustable parameters harvester based on fuzzy modeling//Вестник Донского государственного технического университета. 2015. Т. 15, № 2 (81). С. 100-107. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=23788320
