4/  Applications de la logique floue

 
 

Contrôle du climat d'une serre:

 En Tunisie, la culture sous serre connaît un développement important, Pour faire face à un marché de plus en plus concurrentiel et conditionné par des norme de qualité de plus en plus sévères, les systèmes de production "Serres" deviennent considérablement sophistiqués et alors démesurément coûteux. c'est pourquoi, les serristes qui veulent demeurer compétitifs, doivent optimiser leur investissement par une grande maîtrise des conditions de production.

Dispositif expérimental:
L'objectif de cette paragraphe est de présenter l'ensemble du dispositif expérimental mis en oeuvre dans notre application de contrôle climatique de la serre ainsi les instruments qui y sont associées.

1. Description de la serre

2. Equipement de la serre

3. Méthodologie de la commande

4. Résultats expérimentaux

Contrôle climatique de la serre par la logique floue

Dans tous les domaines, l'apparition d'une nouvelle technique motive les chercheurs pour découvrir les avantages d'une telle technique par rapport à celle qui existent.

Ainsi, l'introduction  de la logique floue dans la commande a poussé la majorité des automaticiens a avoir l'intérêt et les avantages de cette nouvelle technique de commande par rapport aux techniques classiques. Dans ce contexte on va utiliser un contrôleur flou pour la régulation de la température de la température et de l'humidité sous serre.

La conception de la commande floue est une étape indispensable dans la conception du système flou. Cette partie se décompose de quatre parties:

  • Définition des variables de commande du processus.
  • Définition des sous ensembles flous associées aux variables de commande.
  • Définitions des fonctions d'appartenance associées aux sous ensembles mis en jeu.
  • Définitions des règles de contrôles.

1.  Contrôle de l'humidité:

2.  Contrôle de température:

On présente, pour la régulation de la température, deux types de réglages:

3.  Développement pratique d'un contrôleur flou:

D’après des essais déjà faits par le contrôleur classique, nous avons remarqué un excès d’humidité qui reste d’être un problème la croissance des plantes. Nous avons donc conçu un régulateur flou pour résoudre ce problème, celui qui contrôle à la fois la température et l’humidité sous serre.

Les différentes étapes de cette application sont :

  • Le développement pratique de l’algorithme pour la régulation de la température et de l’humidité sous serre.
  • La comparaison avec le contrôle classique.

1.   Description du contrôleur flou

 Nous avons utilisé un schéma bloc simple qui répond à nos besoins. Ce schéma est représenté à la figure 5.3.1.

 

Figure 4.3.24: Schéma bloc d'une boucle de régulation à contrôleur flou

 2.  Algorithme flou

Le succès des algorithmes flous dans des systèmes industriels complexes est dû aux choix des méthodes pratiques, permettant avec une simplicité notable, la mise au point de tels algorithmes.

Ces méthodes consistent à formuler un ensemble de règles de décision en termes linguistiques, utilisant les ensembles flous pour décrire les amplitudes de la température et de l'humidité ainsi que le niveau de la commande du système de chauffage.

En combinant ces règles, on peut dresser des tables de décisions permettant de donner les valeurs de la sortie du contrôleur correspondant aux situations d'intérêt.

Pour ce faire, on est obligé de quantifier ces différentes variables. Les niveaux de quantifications ainsi obtenus forment les univers de discours (un pour la température et un pour l'humidité) et les valeurs obtenues sont assignées à un ensemble de sous ensembles flous.

Pour la température:

  • Très froide: TF
  • Froide: F
  • un Peu Froide: PF
  • un Peu Tiède: PT
  • Tiède: T
  • un Peu Chaud: PC
  • Chaud: C
  • Très Chaud: TC

Pour l'humidité:   

  • Très Sec: TS
  • Sec: S
  • un Peu Sec: PS
  • Humidité Acceptable: HA
  • un Peu Humide: PH
  • Humide: H
  • Très Humide: TH

Implémentation:

En résumé, la valeur de la commande correspondant à une telle situation peut être obtenue en suivant les étapes suivantes:

  • Acquisition des grandeurs de température et de l'humidité sous serre.
  • Conversion des valeurs obtenues en variables floues (niveaux de quantification).
  • Lecture de niveau de la commande du système de chauffage.
  • Application de la commande pour réguler le processus.

3.  Matrices d'appartenances

4.  Résultats expérimentaux


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