ÇAMAŞIR MAKİNESİNDE DEVİR VE YIKAMA SÜRESİ KONTROLÜ

1. ÇAMAŞIR MAKİNESİNDE DEVİR VE YIKAMA SÜRESİ KONTROLÜ Serhat Yılmaz serhaty@kou.edu.tr

2. 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 serhaty@kou.edu.tr

3. Şekil E4.1; çamaşır makinesi kontrol sistemi için hazırlanan Mamdani FIS’i. Serhat Yılmaz serhaty@kou.edu.tr

4. Girişler aşağıdaki gibidir: Şekil E4.2; (a) çamaşır hassaslığı, (b) çamaşır miktarı, (c) çamaşır kirliliği giriş değişkenlerinin üyelik fonksiyonları ile gösterimi. Serhat Yılmaz serhaty@kou.edu.tr

5. 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 serhaty@kou.edu.tr

6. 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 serhaty@kou.edu.tr

7. 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 serhaty@kou.edu.tr

8. 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 serhaty@kou.edu.tr

9. 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 serhaty@kou.edu.tr

10. 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 serhaty@kou.edu.tr

11. 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 serhaty@kou.edu.tr

12. 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 serhaty@kou.edu.tr

13. 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 serhaty@kou.edu.tr

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. 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 serhaty@kou.edu.tr

15. 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 serhaty@kou.edu.tr