Bài thuyết trình Tiểu luận Điều khiển cửa tự động dùng fuzzy - Nguyễn Minh Tâm

BÁO CÁO TIỂU LUẬN  
NHẬP MÔN ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH  
ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN CỬA TỰ ĐỘNG DÙNG FUZZY  
Giáo viên giảng dạy: TS.Huỳnh Thái Hoàng  
Danh sách thành viên nhóm 12  
Nguy
ễ
n Minh Tâm  
Trương Duy Siêm  
Trần Nhật Vương  
Nguyễn Trần Dương Hồng Vũ  
1
A: Điều khiển đóng mở cửa dùng điều khiển mờ:  
Fuzzy System for Intelligent Automatic Door’s Opening  
Control  
Tóm tắt ‐ Giới thiệu  
Vấn đề ‐ Giải quyết vấn đề  
Kết luận  
B: Điều khiển đóng mở cửa bằng cách nhận dạng tiếng nói  
Intelligent Vo
ice-Based Door Access Control System Using  
Adaptive-Network-based  
Fuzzy Inference Systems (ANFIS) for Building Security  
2
A: Điều khiển đóng mở cửa dùng điều khiển mờ:  
Tóm tắt:  
Đề tài này mô tả hệ thống cửa tự động dùng điều khiển mờ  
(control fuzzy) dựa trên lượng người ( stream of people ) đi qua cửa và sự  
chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài cửa. Sự cải tiến của hệ thống  
này là tiết kiệm năng lượng bằng cách dùng số motor ít nhất có thể và giảm  
hao phí do gia nhiệt  
Giới thiệu:  
Ngày nay, khi ta khảo sát một cửa tự động thông thường, chúng  
ta thấy rằng hệ thống định thì chỉ được điều khiển, được đinh trước bởi  
người thiết kế hệ thống  
Trong m
ộ
t vài tr
ườ
ng h
ợ
p khác, vi
ệ
c
đ
i
ề
u ch
ỉ
nh c
ử
a d
ự
a trên kinh  
nghiệm của công nhân, những người lắp ráp cửa. Và hệ quả là chúng ta có  
th
ể
th
ấ
y r
ằ
ng các c
ử
a t
ự độ
ng này ho
ạ
t
độ
ng không
đ
úng cách.  
3
A: Điều khiển đóng mở cửa dùng điều khiển mờ:  
Giới thiệu:  
Cách làm phổ biến và các lo
ạ
i hình thức m
ở
r
ộ
ng của nó thì hoàn  
toàn không thông minh chút nào, bởi lẽ cửa tự động sẽ mở rất chậm khi có  
nhiều người đi qua hay là chúng sẽ liên tục đóng mở.  
Vì thế, để cải thiện và tối ưu hóa hiệu suất của cửa tự  
động ta nên dùng hệ thống điều khiển Fuzzy để điều chỉnh quá  
trình đóng mở cửa dựa trên lượng người để đặt thời gian cửa giữ  
trạng thái mở.  
4
A: Điều khiển đóng mở cửa dùng điều khiển mờ:  
Vấn đề:  
Ba biến được trình bày trong hệ thống:  
. Lượng người đi qua cửa  
.
S
ự
chênh l
ệ
ch nhi
ệ
t
độ
gi
ữ
a bên trong và bên ngoài tòa nhà  
. Thời gian chờ để đóng mở cửa  
Thông thường, như đã giải thích ở trên, thời gian này được điều chỉnh bằng  
nhân viên mà không cần dùng các phương pháp kỹ thuật tối ưu, vì thế hệ thống sẽ  
không làm việc hết khả năng của nó ( fullest potential ), bởi lẽ thỉnh thoảng cửa sẽ  
đ
óng hay m
ở
r
ấ
t nhanh hay r
ấ
t ch
ậ
m, và có khi nó m
ở
lâu h
ơ
n hay nhanh h
ơ
n kho
ả
ng  
thời gian cần thiết.  
5
A: Điều khiển đóng mở cửa dùng điều khiển mờ:  
Giải quyết vấn đề dùng luật Fuzzy:  
Biến vào:  
- Lượng người.  
- Sự chênh lệch nhiệt độ.  
Biến ra:  
- Khoảng thời gian cách nhau khi cửa đóng và mở.  
6
A: Điều khiển đóng mở cửa dùng điều khiển mờ:  
1. Lượng người:  
Lượng người được mô tả như là số lượng người đi qua cửa trong vòng 1 phút,  
nó dao động trong khoảng 1-60  
Những tập mờ được đánh giá từ một số người trong vòng 1 phút theo cách cứ 1s  
là cho 1 người vào khi lazer cắt giảm cửa.  
Ba tập mờ Fuzzy dùng để đánh giá lượng người được định nghĩa như sau:  
“LOW”  
“MEDIUM”  
“HIGH”  
7
A: Điều khiển đóng mở cửa dùng điều khiển mờ:  
2 Sự chênh lệch nhiệt độ  
Sự chênh lệch nhiệt độ trong hệ 0C đơn giản là hiệu số giữa nhiệt độ  
mong muốn trong nhà và nhiệt độ thực tế bên ngoài nhà. Vùng của biến này  
dao động trong khoảng 0-30. Để mô hình hóa biến này, ta dùng 4 tập mờ  
Fuzzy bởi vì đây là biến quan trọng nhất  
8
A: Điều khiển đóng mở cửa dùng điều khiển mờ:  
“VERY LOW”  
“LOW”  
“MEDIUM”  
“HIGH”  
9
A: Điều khiển đóng mở cửa dùng điều khiển mờ:  
3.Khoảng thời gian giữa các lần đóng mở cửa  
Khoảng thời gian giữa đóng mở cửa được thiết kế để mô hình  
hóa một tầm quan sát khoảng thời gian chờ đợi tính theo giây. Nó có  
thể được điều chỉnh bởi các chuyên gia dựa trên sự làm mát hay nóng  
lên của không khí làm tăng sự khác biệt nhiệt độ.  
Chúng ta dùng 5 tập mờ Fuzzy để trình bày 3 mô hình biến :  
“VERY LOW”  
“LOW”  
“MEDIUM”  
“HIGH”  
“VERY HIGH”  
10  
A: Điều khiển đóng mở cửa dùng điều khiển mờ:  
Luật Fuzzy để điều khiển cửa  
OPEN TIME  
DIFFERENT TEMPERATURE  
VLOW  
VHIGH  
VHIGH  
VHIGH  
LOW  
MEDIUM  
HIGH  
MEDIUM  
LOW  
HIGH  
VLOW  
VLOW  
LOW  
PERSON  
MEDIUM  
HIGH  
LOW  
HIGH  
MEDIUM  
VLOW  
11  
A: Điều khiển đóng mở cửa dùng điều khiển mờ:  
K
ế
t qu
ả
áp d
ụ
ng vào th
ự
c t
ế
:  
12  
Kết luận : hệ thống rất thông minh trong việc học phải mở cửa bao lâu  
có thể tiết kiệm năng lượng bằng cách dùng motor của cửa và ngăn mất  
mát nhiệt độ trong nhà.  
BÀI THUYẾT TRÌNH NHÓM THAM KHẢO T
Ạ
I
ĐỊ
A CHỈ HTTP:  
13  
MỜI CÁC BẠN XEM PHẦN MÔ PHỎNG CỦA  
TÁC GIẢ VÀ MATLAB CỦA NHÓM LÀM.  
XIN KẾT THÚC PHẦN 1, MỜI THẦY  
VÀ CÁC BẠN THEO DÕI PHẦN 2.  
XIN CẢM ƠN.  
14  
B/HỆ THỐNG CỬA THÔNG MINH ĐIỀU KHIỂN BẰNG  
GIỌNG NÓI  
(INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM)  
ĐẶT VẤN ĐỀ  
Giới thiệu sơ lược về hệ thống:  
15  
INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM  
Hê thống gồm 3 phần chính:  
̣
1. Cảm biến âm thanh ( voice sensor)  
2. Hê  
̣
thống thẩm định giọng nói (speaker verification system)  
thống cửa ra vào ( door access control)  
3. Hê  
̣
1. c
ả
m bi
ế
n âm thanh: m
ộ
t chi
ế
c micro
đượ
c k
ế
t n
ố
i v
ớ
i 1 hê
̣
th
ố
ng máy tính  
2. Hê  
̣
thống thẩm định giọng nói:  
Việc ghi nhận giọng nói được chia làm 2 loại:  
- Text-dependent: hình thức đưa tín hiệu vào là 1 cụm tư  
- Text-independent: tín hiệu vào có thê là các tư bất ki  
̀
̉
̀
̀
16  
INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM  
Quá trình đê xây dựng 1 hê thống được thực hiện qua  
2 giai đoạn:  
̉
̣
Giai đoạn 1: (hình 4.a) quá trình huấn luyện với tập dư  
Tiếng nói được ghi lại sau đó được trích xuất => tạo thành tập cơ sơ  
mẫu cho hê thống.  
̃
liệu vào là tập mẫu.  
̉
dư liệu  
̃
17  
̣
INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM  
Giai
đ
o
ạ
n 2: (hình 4.b) là quá trình th
ư
nghi
ệ
m hay v
ậ
n hành hê th
ố
ng:  
̉
̣
Trong giai đoạn này, một người muốn truy cập vào các tòa nhà/phòng được yêu  
cầu nhập chính giọng nói của người ấy. Sau đó dữ liệu nhập vào này sẽ được  
xư  
quyết định chấp nhận hay tư  
đượ
c quy
ế
t
đị
nh này, m
ộ
t m
ứ
c ng
ưỡ
ng
đượ
c thi
ế
t l
ậ
p. Khi m
ứ
c
đ
ô  
tập tín hiệu vào va tập mẫu lớn hơn mức ngưỡng thi hê thống sẽ chấp nhận  
ngược lại thi hê thống sẽ tư chối.  
Trích đặc trưng là một trong nhừng quá trình quan trọng trong hê  
trình chuyển đổi tín hiệu giọng nói thành dư liệu vector có thể được sử dụng để  
̉
lí va  
̀
đem so với mô hình đa  
chối quyền truy cập của người dùng này. Đê  
t
ươ
ng t
ư  
̃
được huấn luyện ở giai đoạn 1 => nhằm đưa ra  
có  
c
ủ
a  
̀
̉
̣
̣
̀
̀
̣
̣
̀
̣
thống, là quá  
̃
phân lo
ạ
i. V
ớ
i
ĐẶ
C TR
Ư
NG là
 
m
ộ
t s
ố
s
ố
l
ượ
ng,
đượ
c chi
ế
t xu
ấ
t t
ừ
gi
ọ
ng nói x
ử  
lý và có thể được sử dụng để đại diện cho tín hiệu thoại .Nói chung, có hai cách  
trích đặc trưng , cụ thể là , trích đặc trưng dựa trên các hê  
trưng dựa trên như: cơ bản tần số và tần số formant .  
̣
sô  
́
ceptral và trích đặc  
18  
INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM  
ANFIS là hệ suy luận nơron mờ thích nghi,có thể là hê mơ sugeno với hai đầu  
vào và đầu ra duy nhất được thể hiện như sau:  
̣
̀
Một nguyên tắc được thiết lập như là 1 luật điều khiển như sau:  
Với x, y là đầu vào nút thứ i và Ai, Bi là các nhãn ngôn  
ngư ứng với nút này.  
̃
19  
INTELLIGENT VOICE-BASED DOOR ACCESS CONTROL SYSTEM  
Lớp đầu tiên:  
Bao gồm những nút thích nghi  
Trong đó:  
• µAi (x) và µBi - 2 (y) : là bất k
ỳ
hàm liên thu
ộ
c thông số hóa phù  
hợp nào  
• Ol,,i: là giá trị liên thuộc của tập mờ A( = A1, A2, B1or B2)  
L
ớ
p th
ư  
́
2: bao g
ồ
m nh
ữ
ng nút c
ố đị
nh mà
đầ
u ra là tích  
các ngõ vào:  
Mỗi đầu ra thể hiện một trọng số của luật điều khiển  
20  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 23 trang myanh 23260 Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài thuyết trình Tiểu luận Điều khiển cửa tự động dùng fuzzy - Nguyễn Minh Tâm", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_thuyet_trinh_tieu_luan_dieu_khien_cua_tu_dong_dung_fuzzy.pdf