Élaboration d'un logiciel d'enseignement et d'application de la logique floue dans un contexte d'automate programmable

La logique floue, ou plus généralement le traitement des incertitudes, a pour objet d'étude la représentation des connaissances imprécises et le raisonnement proche du langage humain de tous les jours. La logique floue permet d'obtenir une loi de commande souvent efficace, sans devoir faire appel à des développements théoriques importants. Elle présente l'intérêt d'incorporer des connaissances linguistiques sur la manière de piloter un processus difficile en prenant compte les expériences acquises par les utilisateurs et opérateurs du processus à commander. Plutôt que d'utiliser une approche traditionnelle fondée sur les lois de commande classique, on utilise des contrôles ayant une loi de commande basée sur les notions de la logique floue. Ces contrôleurs flous ont surtout démontré des performances plus robustes, par rapport aux systèmes traditionnels, dans les situations où le modèle mathématique du procédé était mal connu ou lorsque le comportement du procédé varie ou est non linéaire. Malgré sa présence grandissante dans les applications industrielles, la logique floue est méconnue des techniciens qui oeuvrent dans le domaine de la commande industrielle. Or, il n'existe pas de logiciel pédagogique pour l'apprentissage des notions de la logique floue. Il existe, certes, des logiciels professionnels pour la mise en oeuvre des systèmes flous, par exemple Matlab®, mais rien qui ne préconise une approche pédagogique. Notre projet de recherche propose un logiciel d'enseignement et d'application de la logique floue dans un contexte d'automate programmable. Le logiciel permet l'apprentissage rapide des concepts de base de la logique floue. Il vise à montrer les techniques d'application issues de cette nouvelle technologie pour la conduite des procédés. Le logiciel permet l'interconnexion avec un automate programmable pour effectuer un contrôle en temps réel. Un contrôleur à logique floue a été élaboré à l'aide du logiciel pour contrôler un procédé simulé et réel. Les résultats de simulation et d'expérimentation présentés démontrent bien les performances du contrôleur à logique floue. Des données expérimentales vierment valider le fonctionnement du logiciel proposé

An Educational Tool for Fuzzy Control

International audienceThis paper presents an educational library to be used with the MATLAB/Simulink package from the Mathworks company for the design of fuzzy controllers. This free library, named FlouLib, has its foundations in a clear representation of the fuzzy interfaces (fuzzification, inference, defuzzification). First, Mamdani-type conventional fuzzy logic controllers are presented, including when rulebases are chained. Then, from the modal equivalence principle, advanced Takagi'Sugeno fuzzy controllers are introduced especially those relying on input'output linearization techniques. Examples, all available in FlouLib demos, are used to show the potentialities of FlouLib for control engineering curricula