Transcript Çamaşır Makinesinde Devir ve Yıkama Süresi

ÇAMAŞIR
MAKİNESİNDE
DEVİR VE YIKAMA
SÜRESİ
KONTROLÜ
Serhat Yılmaz [email protected]
1
Çamaşır Makinesinde Devir ve Yıkama Süresi
Kontrolü
Çamaşır makinesi; kirli çamaşırların, belirli bir süre ve dönüş hızı ile, içerisinde
kaydığı bir sistem olarak düşünülebilir. Burada çamaşır makinesinin denetleyicisi;
çamaşırlarla ilgili bazı girdileri alarak çamaşır makinesi ile ilgili bazı çıktılar üretmek
durumundadır. Temel girdiler olarak da çamaşırların hassaslığı (kolay yıpranır
olması), kirliliği ve miktarı, çıktı parametreleri olarak ise makinenin dönüş hızı ve
süresi alınabilir. Çıktı parametrelerinin seçiminde temel amaç, olabildiğince temiz bir
şekilde ve az zarar vererek çamaşırları yıkamak olmalıdır. Dönüş hızı yıkamanın ne
kadar “sert” bir şekilde yapılacağı ve dolayısıyla; çamaşırların ne kadar zarar
görebileceği, süre ise yıkama müddetinin ne kadar olacağı ile ilişkilidir. (Aydın Ç.
2007)
Bulanık mantık ilkesine göre çalışan çamaşır makinesinde en yüksek
performansı sağlayan değerleri bulabilmek için defalarca bu değerler üzerinde
değişiklikler yapmak gerekebilecektir.
En sonunda elde edilen değerler aşağıdaki MATLAB Fis editöründe verilmiştir.
Ve operatörü MIN, veya operatörü MAX, gerektirme operatörü MIN, birleştirme
operatörü MAX ve durulama için AĞIRLIK MERKEZİ yöntemi kullanılmıştır. Şekil
4.1’de Mamdani Fis editör görülmektedir:
Serhat Yılmaz [email protected]
2
Şekil E4.1; çamaşır makinesi kontrol sistemi için hazırlanan Mamdani FIS’i.
Serhat Yılmaz [email protected]
3
Girişler aşağıdaki gibidir:
Şekil E4.2; (a) çamaşır hassaslığı,
(b) çamaşır miktarı, (c) çamaşır kirliliği
giriş değişkenlerinin üyelik fonksiyonları
ile gösterimi.
Serhat Yılmaz [email protected]
4
Benzer şekilde çıkış değişkenleri de şekil E4.3’te verilmiştir.
Şekil E4.3; (a) yıkama dönüş hızı, (b) yıkama süresi çıkış değişkenlerinin üyelik
fonksiyonlarıyla gösterimi.
Serhat Yılmaz [email protected]
5
Üyelik fonksiyonları ile bunların değerlerini tanımladıktan sonra sıra bulanık sistemi
karakterize eden bulanık kuralları belirlemeye gelmiştir. Bu kurallar ile sistem, girdi ve çıktı
parametrelerini bağdaştırarak, bir bütün halinde çalışacaktır. Bu olguda, tüm farklı değişkenler
ve olası tüm farklılıklar göz önüne alınarak 27 kural belirlenmiştir.(Elimde a,b ve c olmak üzere 3
küme ve her kümenin de üçer elemanı var. Kartezyen gereği 3*3*3=27 tüm olasılıklar sayısı.)
Bu kurallar tüm farklı olasılıkları içerecek şekilde kurgulanmıştır. Her zaman, tüm girdi
parametrelerini göz önüne alınarak olabilecek tüm olasılıkların değerlendirilmesi
gerekmeyebilir.Gerçekten de girdi ve bulanık küme sayısı çok faz olduğundan dolayı bu
değerlendirmenin yapılmasının olanaksız olduğu durumlarda bulunmaktadır. Bu durumlarda en
az sayıda kuralla sistemi en iyi şekilde karakterize edecek kuralların seçimi konusunda karar
verilmesi gerekecektir. Bizim durumumuzda kural sayısı az olduğundan dolayı tüm olasılıkları
değerlendirmek mümkündür.
Bulanık kuralların oluşturulmasında dikkat edeceğimiz iki unsur, olabildiğince hassas
(çamaşırları koruyarak ve onlara zarar vermeyerek) ve olabildiğince kısa sürede temizliğin
yapılmasıdır. Yıkama işlemi sırasındaki hassaslık ve kirlilik ile ilgili veriler değerlendirilerek
yıkama olabildiğince hassas bir şekilde yapılacaktır;
Daha dayanıksız çamaşırlar daha hassas bir şekilde yıkanacaktır.
Daha az kirli çamaşırlar daha hassas bir şekilde yıkanacaktır.
Böylece bu basit kurallara dayanarak, deneyimsel bilgimizle, dönüş süresini belirleyebiliriz. Eğer
çamaşırlar dayanıksızsa ve çok da kirli değilse olabildiğince düşük dönüş değerleri alınacaktır.
Serhat Yılmaz [email protected]
6
Tersine durumda, eğer sağlam ve kirli çamaşırlarımız varsa, en yüksek değerlere yakın bir dönme
hızı ,yani daha yoğun bir yıkama gerekecektir.
Yıkama süresi ile ilgili olarak ise, en önemli parametreler kirlilik derecesi ve çamaşır miktarı
olacaktır.
Daha çok çamaşır için, daha çok süre gerekecektir.
Daha kirli çamaşır için, daha çok süre gerekecektir.
Böylece, çok miktarda çamaşır ile çok kirli çamaşırlar için daha uzun süre gerekecektir. Bu şekilde
kirliler ile daha uzun süre ve da çok yıkama az miktarda ve çok kirli olmayan çamaşırlar için daha
kısa süre olarak kurallar belirlenecektir.
Öncelikle ana kuralları ortaya çıkarmak için yapılan çalışmadan sonra, daha iyi performans
sağlanabilmesi için denetleme kuralları biraz daha geliştirilecektir. Bu noktada tüm sistem
elemanlarına gerek vardır. Ayrıca grafiksel olarak girdi ve çıktı terimlerini kapsayacak şekilde girdi ve
çıktı uzaylarını göstererek iki girdi değerinin bir çıktı değerini nasıl etkileyebildiği değerlendirebilir. Bu
parametrelerin birbirleri ile olan etkileşimlerini değerlendirmek açısından önemli olup, kuralların
geliştirilmesi aşamasında da katkı sağlamaktadır*.
Serhat Yılmaz [email protected]
7
Aşağıdaki çamaşır makinesinin bulanık kural tabanı gösterilmektedir:
•1. If (camasir__hassasligi is hassas) and (camasir__miktari is kucuk) and (camasir__kirliligi is az) then
(yikama__donus__hizi is hassas)(yikama__suresi is kisa) (1)
•2. If (camasir__hassasligi is hassas) and (camasir__miktari is kucuk) and (camasir__kirliligi is normal)
then (yikama__donus__hizi is normal__hassas)(yikama__suresi is kisa) (1)
•3. If (camasir__hassasligi is hassas) and (camasir__miktari is kucuk) and (camasir__kirliligi is cok) then
(yikama__donus__hizi is orta)(yikama__suresi is kisa) (1)
•4. If (camasir__hassasligi is hassas) and (camasir__miktari is orta) and (camasir__kirliligi is az) then
(yikama__donus__hizi is hassas)(yikama__suresi is kisa) (1)
•5. If (camasir__hassasligi is hassas) and (camasir__miktari is orta) and (camasir__kirliligi is normal) then
(yikama__donus__hizi is normal__hassas)(yikama__suresi is normal__kisa) (1)
•6. If (camasir__hassasligi is hassas) and (camasir__miktari is orta) and (camasir__kirliligi is cok) then
(yikama__donus__hizi is orta)(yikama__suresi is orta) (1)
•7. If (camasir__hassasligi is hassas) and (camasir__miktari is buyuk) and (camasir__kirliligi is az) then
(yikama__donus__hizi is normal__hassas)(yikama__suresi is normal__kisa) (1)
•8. If (camasir__hassasligi is hassas) and (camasir__miktari is buyuk) and (camasir__kirliligi is normal)
then (yikama__donus__hizi is normal__hassas)(yikama__suresi is orta) (1)
•9. If (camasir__hassasligi is hassas) and (camasir__miktari is buyuk) and (camasir__kirliligi is cok) then
(yikama__donus__hizi is orta)(yikama__suresi is normal__uzun) (1)
Serhat Yılmaz [email protected]
8
10. If (camasir__hassasligi is orta) and (camasir__miktari is kucuk) and (camasir__kirliligi is az) then
(yikama__donus__hizi is normal__hassas)(yikama__suresi is normal__kisa) (1)
11. If (camasir__hassasligi is orta) and (camasir__miktari is kucuk) and (camasir__kirliligi is normal)
then (yikama__donus__hizi is orta)(yikama__suresi is normal__kisa) (1)
12. If (camasir__hassasligi is orta) and (camasir__miktari is kucuk) and (camasir__kirliligi is cok) then
(yikama__donus__hizi is normal__guclu)(yikama__suresi is orta) (1)
13. If (camasir__hassasligi is orta) and (camasir__miktari is orta) and (camasir__kirliligi is az) then
(yikama__donus__hizi is normal__hassas)(yikama__suresi is orta) (1)
14. If (camasir__hassasligi is orta) and (camasir__miktari is orta) and (camasir__kirliligi is normal)
then (yikama__donus__hizi is orta)(yikama__suresi is orta) (1)
15. If (camasir__hassasligi is orta) and (camasir__miktari is orta) and (camasir__kirliligi is cok) then
(yikama__donus__hizi is normal__guclu)(yikama__suresi is normal__uzun) (1)
16. If (camasir__hassasligi is orta) and (camasir__miktari is buyuk) and (camasir__kirliligi is az) then
(yikama__donus__hizi is hassas)(yikama__suresi is orta) (1)
•17. If (camasir__hassasligi is orta) and (camasir__miktari is buyuk) and (camasir__kirliligi is normal)
then (yikama__donus__hizi is hassas)(yikama__suresi is normal__uzun) (1)
•18. If (camasir__hassasligi is orta) and (camasir__miktari is buyuk) and (camasir__kirliligi is cok) then
(yikama__donus__hizi is normal__guclu)(yikama__suresi is uzun) (1)
•19. If (camasir__hassasligi is saglam) and (camasir__miktari is kucuk) and (camasir__kirliligi is az)
then (yikama__donus__hizi is orta)(yikama__suresi is orta) (1)
Serhat Yılmaz [email protected]
9
•20. If (camasir__hassasligi is saglam) and (camasir__miktari is kucuk) and (camasir__kirliligi is
normal) then (yikama__donus__hizi is normal__guclu)(yikama__suresi is orta) (1)
•21. If (camasir__hassasligi is saglam) and (camasir__miktari is kucuk) and (camasir__kirliligi is cok)
then (yikama__donus__hizi is guclu)(yikama__suresi is normal__uzun) (1)
•22. If (camasir__hassasligi is saglam) and (camasir__miktari is orta) and (camasir__kirliligi is az) then
(yikama__donus__hizi is orta)(yikama__suresi is orta) (1)
•23. If (camasir__hassasligi is saglam) and (camasir__miktari is orta) and (camasir__kirliligi is normal)
then (yikama__donus__hizi is normal__guclu)(yikama__suresi is normal__uzun) (1)
•24. If (camasir__hassasligi is saglam) and (camasir__miktari is orta) and (camasir__kirliligi is cok)
then (yikama__donus__hizi is guclu)(yikama__suresi is orta) (1)
•25. If (camasir__hassasligi is saglam) and (camasir__miktari is buyuk) and (camasir__kirliligi is az)
then (yikama__donus__hizi is normal__guclu)(yikama__suresi is normal__uzun) (1)
•26. If (camasir__hassasligi is saglam) and (camasir__miktari is buyuk) and (camasir__kirliligi is
normal) then (yikama__donus__hizi is normal__guclu)(yikama__suresi is uzun) (1)
•27. If (camasir__hassasligi is saglam) and (camasir__miktari is buyuk) and (camasir__kirliligi is cok)
then (yikama__donus__hizi is guclu)(yikama__suresi is uzun) (1)
Serhat Yılmaz [email protected]
10
Aşağıdaki şekillerde çamaşır makinesinin her bir giriş değişkenin, çıkış
değişkenleri ile ilişkisini gösteren bulanık bağıntı yüzey grafikleri verilmiştir.
Şekil.E4.4 dönüş hızının (a) çamaşır miktarı ve hassaslığına, (b) çamaşır kirliliği ve hassaslığına
göre değişimi.
Şekil.E4.4.a’ da görüldüğü
gibi çamaşır miktarının
artışının dönüş hızının
belirlenmesini çok fazla
etkilemediği görülmektedir.
Bunun nedeni dönüş hızını
etkileyen en önemli
parametrelerin hassaslık
ve kirlilik derecesi olması,
çamaşır miktarının ise
yıkama süresini
belirlemede etkili
olmasıdır.
Serhat Yılmaz [email protected]
11
Şekil.E4.4.b’ de görüldüğü gibi
eğer çamaşırlar hassas
(değerleri 20’ye yakın) ise ve
çok kirli değil ise (değerleri 0’a
yakın), dönüş hızı hassas
olacaktır (0’a yakın). Buradan
çamaşırların dayanıklılığı
arttırıldığı zaman dönüş hızının
arttığı, yine çamaşırların kirliliği
arttığında da dönüş hızı
değerinin arttığını çıkarabiliriz.
Çamaşır kirliliğinin maksimum ve
hassaslığının minimum olduğu
durumda ise yıkama dönüş hızı
maksimum seviyeye
ulaşmaktadır.
Serhat Yılmaz [email protected]
12
Şekil.E.4.5 yıkama süresinin (a) çamaşır miktarı ve hassaslığına, (b) çamaşır kirliliği ve
hassaslığına göre değişimi.
Şekil.E.4.5.a’ dan çamaşır
miktarındaki artışın yıkama
süresini arttırdığı, bunun
yanında hassaslığın
artışının daha az yıkamaya
neden olduğu
anlaşılabilmektedir.
Serhat Yılmaz [email protected]
13
Şekillerde, sürenin belirlenmesinde en önemli unsurun kirlilik olduğu görülmektedir. Dayanıklılık çamaşırlara
zarar verme göz önüne alınmadığında ve hassas yıkama yapıldığında, yıkama süresini biraz azaltarak etkide
bulunacaktır. Sonuç olarak dayanıklılık miktar ve kirlilik oluşturmuş olduk. Bu en iyi yıkama değerlerini girdi
değerlere göre oluşturan bir kara kuru şeklindedir. Bulanık denetleyici içinde otomatik çamaşır yıkama
makinesinin beyni sayılabilecek tüm bulanık sistem bulunmaktadır.
Şekil.E.4.5.b’ den
de görüleceği gibi
yıkama süresi,
çamaşırın kirliliği
arttıkça artar, bunun
yanı sıra hassaslıkla
ilişkilendirildiğinde
ise, daha hassas
çamaşırların daha
az süre yıkanma
gerektirdiği görülür.
Serhat Yılmaz [email protected]
14
Şekillerde, sürenin belirlenmesinde en önemli unsurun kirlilik olduğu görülmektedir. Dayanıklılık
çamaşırlara zarar verme göz önüne alınmadığında ve hassas yıkama yapıldığında, yıkama süresini
biraz azaltarak etkide bulunacaktır. Sonuç olarak dayanıklılık miktar ve kirlilik oluşturmuş olduk. Bu en
iyi yıkama değerlerini girdi değerlere göre oluşturan bir kara kuru şeklindedir. Bulanık denetleyici
içinde otomatik çamaşır yıkama makinesinin beyni sayılabilecek tüm bulanık sistem bulunmaktadır.
Serhat Yılmaz [email protected]
15