/fuzzy-control

This repository is used to present the development of first work in "C213 - Sistemas Embarcados" subject from INATEL.

Primary LanguageJupyter Notebook

Controle Fuzzy para Sistema de Refrigeração

Este projeto implementa um controlador fuzzy aplicado a um sistema de refrigeração, utilizando a linguagem python, node-red e mosquitto. O controlador fuzzy recebe como entradas o erro e a variação do erro, enquanto a saída corresponde à potência do refrigerador. A imagem abaixo ilustra o funcionamento geral do projeto:

Sistema

Pré-requisitos:

  • Node.js (used v18.17.1);
  • Node-red;
  • Python (used v3.8.10)
  • Jupyter Notebook;

Entradas Fuzzy

Erro (e)

  • MN (Muito Negativo): Indica um erro muito negativo. Ou seja, está muito frio.
  • N (Negativo): Indica um erro negativo. Ou seja, está frio.
  • Z (Zero): Indica um erro próximo a zero.
  • P (Positivo): Indica um erro positivo. Ou seja, está quente.
  • MP (Muito Positivo): Indica um erro muito positivo. Ou seja, está muito quente.

A imagem abaixo permite visualizar os itens descritos acima:

Erro

Variação do Erro (de)

  • MN (Muito Negativa): Indica uma variação do erro muito negativa. Ou seja, está esfriando muito.
  • N (Negativa): Indica uma variação do erro negativa. Ou seja, está esfriando.
  • Z (Zero): Indica uma variação do erro próxima a zero.
  • P (Positiva): Indica uma variação do erro positiva. Ou seja, está esquentando.
  • MP (Muito Positiva): Indica uma variação do erro muito positiva. Ou seja, está esquentando muito.

A imagem abaixo permite visualizar os itens descritos acima:

Variação do Erro

Saída Fuzzy

Potência do Refrigerador

  • MB (Muito Baixa): Indica uma potência do refrigerador muito baixa.
  • B (Baixa): Indica uma potência do refrigerador baixa.
  • M (Média): Indica uma potência do refrigerador média.
  • A (Alta): Indica uma potência do refrigerador alta.
  • MA (Muito Alta): Indica uma potência do refrigerador muito alta.

A imagem abaixo permite visualizar os itens descritos acima:

Variação do Erro

Integração com Mosquitto (Broker MQTT)

O projeto utiliza a biblioteca Paho para enviar os dados do erro e temperatura para um broker MQTT (Mosquitto).

Visualização de Dados com Node-RED

Os dados enviados para o broker MQTT podem ser visualizados e monitorados usando o Node-RED. O Node-RED oferece uma interface gráfica amigável para criar fluxos de dados, facilitando a compreensão e análise dos resultados do sistema.

Execução do Projeto

  1. Configuração do Ambiente: Certifique-se de ter todas as dependências instaladas: Jupyter Notebook.

  2. Execução do Jupyter Notebook: Execute o notebook Jupyter principal do projeto para iniciar o sistema de refrigeração com o controlador fuzzy.

  3. Instalação do Node-RED: A instalação do node-red requer previamente o node.js instalado.

     sudo npm install -g --unsafe-perm node-red

    Depois instale o pacote para poder visualizar os dados graficamente:

     npm install node-red-contrib-ui-timelines-chart

  4. Análise de Resultados: Analise os resultados do sistema de refrigeração com o controlador fuzzy através do notebook e visualize os dados no Node-RED.

Integrantes