JPH02138603A - ファジィ制御装置 - Google Patents
ファジィ制御装置Info
- Publication number
- JPH02138603A JPH02138603A JP63301726A JP30172688A JPH02138603A JP H02138603 A JPH02138603 A JP H02138603A JP 63301726 A JP63301726 A JP 63301726A JP 30172688 A JP30172688 A JP 30172688A JP H02138603 A JPH02138603 A JP H02138603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- function
- membership
- membership function
- fuzzy
- evaluation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Devices For Executing Special Programs (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、ボイラの温度制御や焼却プラントの燃焼制御
等のプロセス制御分野や、エレベータの群管理制御１列
車の自動運転制御等の交通制御分野等に利用されるファ
ジィ制御装置に関する。
等のプロセス制御分野や、エレベータの群管理制御１列
車の自動運転制御等の交通制御分野等に利用されるファ
ジィ制御装置に関する。
（従来の技術）
近年、人間のもつ制御知識を条件部（ｉｆ部）と結論部
（ｔｈｅｎ部）とからなるファジィルールにより表現し
、制御対象システムの状態に関する情報を取込み上記フ
ァジィルールを使ってファジィ推論を行なうことにより
操作量を決定し、制御対象システムへ出力するようにし
たファジィ制御装置は、あいまいさを含むシステムを制
御するのに適しているため、各種の制御分野で使用され
つつある。
（ｔｈｅｎ部）とからなるファジィルールにより表現し
、制御対象システムの状態に関する情報を取込み上記フ
ァジィルールを使ってファジィ推論を行なうことにより
操作量を決定し、制御対象システムへ出力するようにし
たファジィ制御装置は、あいまいさを含むシステムを制
御するのに適しているため、各種の制御分野で使用され
つつある。
ところで、ファジィ推論を行なう場合にメンバシップ関
数が用いられる。この関数は制御対象システムの状態に
関する情報のあいまいな値を０〜１の間で表現するもの
であって、オペレータが経験的に適宜設定するものであ
る。したがって、ファジィ制御装置による制御性が悪い
場合にはメンバシップ関数を修正することにより精度を
高めることが可能であるが、その修正もオペレータの経
験に頼らざるを得ないのが実情であった。
数が用いられる。この関数は制御対象システムの状態に
関する情報のあいまいな値を０〜１の間で表現するもの
であって、オペレータが経験的に適宜設定するものであ
る。したがって、ファジィ制御装置による制御性が悪い
場合にはメンバシップ関数を修正することにより精度を
高めることが可能であるが、その修正もオペレータの経
験に頼らざるを得ないのが実情であった。
（発明が解決しようとする課＠）
上述したように、従来のこの種ファジィ制御装置におい
ては、メンバシップ関数の修正をオペレータが経験的に
行なうためオペレータの負担が大きい上１．無駄な時間
を要することになり、実用性が悪かった。
ては、メンバシップ関数の修正をオペレータが経験的に
行なうためオペレータの負担が大きい上１．無駄な時間
を要することになり、実用性が悪かった。
そこで本発明は、制御系の制御性評価に基いてメンバシ
ップ関数を自動的に修正して制御精度を高めることがで
き、オペレータの負担を軽減できるとともに無駄時間の
浪費を防止し得、実用性を向上できるファジィ制御装置
を提供しようとするものである。
ップ関数を自動的に修正して制御精度を高めることがで
き、オペレータの負担を軽減できるとともに無駄時間の
浪費を防止し得、実用性を向上できるファジィ制御装置
を提供しようとするものである。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明は、条件部と結論部とからなるファジィルールと
メンバシップ関数とを記憶保持し、入力部から入力され
た制御対象システムの状態に関する情報によりファジィ
ルールを実行してメンバシップ関数に基いて操作量を決
定し、この操作量を制御対象システムへ出力するように
したファジィ制御装置において、制御対象システムの状
態に関する情報により制御性の評価関数を演算する評価
関数演算手段と、この演算手段により算出された評価関
数の変化に基いて記憶保持されたメンバシップ関数を自
動修正するメンバシップ関数修正手段とを備えたもので
ある。
メンバシップ関数とを記憶保持し、入力部から入力され
た制御対象システムの状態に関する情報によりファジィ
ルールを実行してメンバシップ関数に基いて操作量を決
定し、この操作量を制御対象システムへ出力するように
したファジィ制御装置において、制御対象システムの状
態に関する情報により制御性の評価関数を演算する評価
関数演算手段と、この演算手段により算出された評価関
数の変化に基いて記憶保持されたメンバシップ関数を自
動修正するメンバシップ関数修正手段とを備えたもので
ある。
なお、メンバシップ関数の修正手段の例としては、評価
関数の変化に基いてピーク値を正方向あるいは負方向に
修正する方法、または評価関数の今回から前回にかけて
の変化と評価関数およびピーク値の現在までの変動履歴
とに基いてピーク値を正方向あるいは負方向に修正する
方法が挙げられる。
関数の変化に基いてピーク値を正方向あるいは負方向に
修正する方法、または評価関数の今回から前回にかけて
の変化と評価関数およびピーク値の現在までの変動履歴
とに基いてピーク値を正方向あるいは負方向に修正する
方法が挙げられる。
（作用）
このような手段を講じたファジィ制御装置であれば、制
御対象システムの状態に関する情報により制御性の評価
関数が演算され、この評価関数の変化に基いて関数デー
タベースに記憶されているメンバシップ関数のピーク値
が自動的に修正される。そして、自動修正されたメンバ
シップ関数がファジィ推論により変更され、この変更後
のメンバシップ関数により操作量が決定されて制御対象
システムに出力される。
御対象システムの状態に関する情報により制御性の評価
関数が演算され、この評価関数の変化に基いて関数デー
タベースに記憶されているメンバシップ関数のピーク値
が自動的に修正される。そして、自動修正されたメンバ
シップ関数がファジィ推論により変更され、この変更後
のメンバシップ関数により操作量が決定されて制御対象
システムに出力される。
（実施例）
以下、本発明のファジィ制御装置を熱交換器の出口温度
制御に適用した一実施例について図面を参照しながら説
明する。
制御に適用した一実施例について図面を参照しながら説
明する。
第１図において、１は熱交換器、２は原料として例えば
水が通流する水ライン、３は蒸気が通流する蒸気ライン
である。水ライン２の熱交入口側には水の流量ＦＷを検
出する流量検出器４が設けられており、熱交出口側には
水の出口温度Ｔｗを検出する温度検出器５が設けられて
いる。また、蒸気ライン３の熱交入口側には蒸気の温度
Ｔｓを検出する温度検出器６、蒸気の流量Ｆ８を検出す
る流量検出器７、および蒸気流量を調節するための流量
調節弁８が設けられている。しかして、ファジィ制御量
ｆｉｆ９は、各検出器４．５，６，７゜にて検出された
制御量ＰＶと設定値ＳＶとを制御対象システムの状態に
関する情報として取込み、ファジィルールを使ってファ
ジィ推論を行なうことにより操作量ＭＶを決定し、操作
信号を流量調節弁８へ出力して弁開度を調節することに
より水の出口温度Ｔｗを一定に制御する。
水が通流する水ライン、３は蒸気が通流する蒸気ライン
である。水ライン２の熱交入口側には水の流量ＦＷを検
出する流量検出器４が設けられており、熱交出口側には
水の出口温度Ｔｗを検出する温度検出器５が設けられて
いる。また、蒸気ライン３の熱交入口側には蒸気の温度
Ｔｓを検出する温度検出器６、蒸気の流量Ｆ８を検出す
る流量検出器７、および蒸気流量を調節するための流量
調節弁８が設けられている。しかして、ファジィ制御量
ｆｉｆ９は、各検出器４．５，６，７゜にて検出された
制御量ＰＶと設定値ＳＶとを制御対象システムの状態に
関する情報として取込み、ファジィルールを使ってファ
ジィ推論を行なうことにより操作量ＭＶを決定し、操作
信号を流量調節弁８へ出力して弁開度を調節することに
より水の出口温度Ｔｗを一定に制御する。
第２図は上記ファジィ制御装置９の構成を示すブロック
図である。同図において１０は知識ベースの記憶部であ
って、条件部（ｉｆ部）・と結論部（ｔｈｅｎ部）とか
らなる複数のファジィルールを記憶するルールデータベ
ース１１と、任意に設定されたメンバシップ関数を記憶
する関数データベース１２とが形成されている。情報入
力部１３は、制御対象′システムに関する情報としての
制御ｆｆ１ＰＶおよび設定値Ｓｖをそれぞれ一定周期で
取込むものである。ＩＦ部呼出し部１４は、上記情報入
力部１３の情報取込みに応動してルールデータベース１
１に構築されている各ファジィルールの条件部を呼出す
ものである。ＩＦ部メンバシップ関数呼出し部１５は、
上記ＩＦ部呼出し部１４により呼出された各条件部にそ
れぞれ対応するメンバシップ関数を関数データベース１
２から呼出すものである。ピーク値決定部１６は、上記
ＩＦ部メンバシップ関数呼出し部１５により呼出された
各メンバシップ関数および前記情報入力部１３で取込ん
だ情報に基づき、結論部のメンバシップ関数のピーク値
を決定する。
図である。同図において１０は知識ベースの記憶部であ
って、条件部（ｉｆ部）・と結論部（ｔｈｅｎ部）とか
らなる複数のファジィルールを記憶するルールデータベ
ース１１と、任意に設定されたメンバシップ関数を記憶
する関数データベース１２とが形成されている。情報入
力部１３は、制御対象′システムに関する情報としての
制御ｆｆ１ＰＶおよび設定値Ｓｖをそれぞれ一定周期で
取込むものである。ＩＦ部呼出し部１４は、上記情報入
力部１３の情報取込みに応動してルールデータベース１
１に構築されている各ファジィルールの条件部を呼出す
ものである。ＩＦ部メンバシップ関数呼出し部１５は、
上記ＩＦ部呼出し部１４により呼出された各条件部にそ
れぞれ対応するメンバシップ関数を関数データベース１
２から呼出すものである。ピーク値決定部１６は、上記
ＩＦ部メンバシップ関数呼出し部１５により呼出された
各メンバシップ関数および前記情報入力部１３で取込ん
だ情報に基づき、結論部のメンバシップ関数のピーク値
を決定する。
ＴＨＥＮ部呼出し部１７は、上記ピーク値決定部１６の
処理完了に応動して前記各ファジィルールの結論部を呼
出すものである。ＴＨＥＮ部メンバシップ関数呼出し部
１８は、上記ＴＨＥＮ部呼出し部１７により呼出された
各結論部にそれぞれ対応するメンバシップ関数を関数デ
ータベース１２から呼出すものである。メンバシップ関
数変更部１９は、上記ＴＨＥＮ部メンバシップ関数呼出
し部１８により呼出された各メンバシップ関数を前記ピ
ーク値決定部１６にて処理された同一ルールのメンバシ
ップ関数のピーク値に基いて変更する。
処理完了に応動して前記各ファジィルールの結論部を呼
出すものである。ＴＨＥＮ部メンバシップ関数呼出し部
１８は、上記ＴＨＥＮ部呼出し部１７により呼出された
各結論部にそれぞれ対応するメンバシップ関数を関数デ
ータベース１２から呼出すものである。メンバシップ関
数変更部１９は、上記ＴＨＥＮ部メンバシップ関数呼出
し部１８により呼出された各メンバシップ関数を前記ピ
ーク値決定部１６にて処理された同一ルールのメンバシ
ップ関数のピーク値に基いて変更する。
メンバシップ関数合成部２０は、上記メンバシップ関数
変更部１９により処理された各ファジィルールに対応す
るメンバシップ関数を合成する。
変更部１９により処理された各ファジィルールに対応す
るメンバシップ関数を合成する。
重心演算部２１は、上記メンバシップ関数合成部２０に
より合成された各メンバシップ関数の重心を算出するも
ので、この重心の値を操作ＱＭＶと決定する。ＭＶ出力
部２２は、上記重心演算部２１により決定された操作量
ＭＶに対応する操作信号を流量調節弁９へ出力する。
より合成された各メンバシップ関数の重心を算出するも
ので、この重心の値を操作ＱＭＶと決定する。ＭＶ出力
部２２は、上記重心演算部２１により決定された操作量
ＭＶに対応する操作信号を流量調節弁９へ出力する。
評価関数演算部２３は、制御対象システムの状態に関す
る情報としての制御ｍｐｖおよび設定値Ｓｖを取込み、
制御対象システムの制御状態を示す制御性の評価関数を
演算する。メンバシップ関数修正部２４は、上記評価関
数演算部２３により算出された評価関数の増減に基いて
関数データベース１２内のメンバシップ関数のピーク値
を自動修正する。計時部２５は、次の制御性評価を行な
うまでの時間ΔＴを計時するものである。
る情報としての制御ｍｐｖおよび設定値Ｓｖを取込み、
制御対象システムの制御状態を示す制御性の評価関数を
演算する。メンバシップ関数修正部２４は、上記評価関
数演算部２３により算出された評価関数の増減に基いて
関数データベース１２内のメンバシップ関数のピーク値
を自動修正する。計時部２５は、次の制御性評価を行な
うまでの時間ΔＴを計時するものである。
このような構成の本実施例において、今、ルールデータ
ベース１１に次の２つのルール■、■が構築されている
ものとする。
ベース１１に次の２つのルール■、■が構築されている
ものとする。
ルール■： ｉｆ部 ｅ ＩｓＰ Ｂ、 ｔｈ
ｅｎ ＭＶｉｓＰ Ｓルール■： ｉｆ ｄｅ／
ｄｔｌｓＰ Ｂ 、 ｔｈｅｎ Ｍ Ｖ １ｓＰ Ｓ
ここで、ｅは制御量ＰＶと設定値ＳＶとの偏差を示して
おり、ｄｅ／ｄｔは偏差ｅの変化率を示している。また
、Ｐ Ｂ （ｐｏｓｌｔｌｖｅ ｂｉｇ）およびＰＳ（
ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｓｍａｌｌ）はそれぞれ関数データ
ベース１２に記憶されるメンバシップ関数を示しており
、メンバシップ関数ＰＢは第３図の如く設定されそのピ
ーク値をｐで示し、メンバシップ関数ＰＳは第４図の如
く設定されそのピーク値をｑで示している。
ｅｎ ＭＶｉｓＰ Ｓルール■： ｉｆ ｄｅ／
ｄｔｌｓＰ Ｂ 、 ｔｈｅｎ Ｍ Ｖ １ｓＰ Ｓ
ここで、ｅは制御量ＰＶと設定値ＳＶとの偏差を示して
おり、ｄｅ／ｄｔは偏差ｅの変化率を示している。また
、Ｐ Ｂ （ｐｏｓｌｔｌｖｅ ｂｉｇ）およびＰＳ（
ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｓｍａｌｌ）はそれぞれ関数データ
ベース１２に記憶されるメンバシップ関数を示しており
、メンバシップ関数ＰＢは第３図の如く設定されそのピ
ーク値をｐで示し、メンバシップ関数ＰＳは第４図の如
く設定されそのピーク値をｑで示している。
また、評価関数演算部２３にて演算される評価関数Φを
、次の（１）式で示すものとする。
、次の（１）式で示すものとする。
ここで、Ｔ Ｎ ＋ ｌとＴＮとの差は計時部２５にて
計時される時間ΔＴに相当する。
計時される時間ΔＴに相当する。
このような条件下で、評価関数演算部２３においては、
前回（Ｎ回目）の評価から６１時間の間、制御ｆｆｉＰ
Ｖ（Ｔｗ）と設定値Ｓｖとを取込み、多データ読込み周
期毎にその偏差ｅ （ＰＶ−５Ｖ）を算出し、前記（１
）式に基いて今回（Ｎ＋１回目）の評価関数Φ１１１１
１を算出する。次いで、メンバシップ関数修正部２４に
おいては、前回の評価関数Φ、と今回の評価関数ΦＮ＋
１とにより次の（２）および（３）式に基いて各メンバ
シップ関数ＰＢ、ＰＳのピーク値ｐＮ＋＋ ＋ ｑＮ
＋１を算出する。
前回（Ｎ回目）の評価から６１時間の間、制御ｆｆｉＰ
Ｖ（Ｔｗ）と設定値Ｓｖとを取込み、多データ読込み周
期毎にその偏差ｅ （ＰＶ−５Ｖ）を算出し、前記（１
）式に基いて今回（Ｎ＋１回目）の評価関数Φ１１１１
１を算出する。次いで、メンバシップ関数修正部２４に
おいては、前回の評価関数Φ、と今回の評価関数ΦＮ＋
１とにより次の（２）および（３）式に基いて各メンバ
シップ関数ＰＢ、ＰＳのピーク値ｐＮ＋＋ ＋ ｑＮ
＋１を算出する。
ｐＮ＋１−ｐＮ＋ ［ΦＮｉ１−ΦＮ］×に１ ・・・
（２）ＱＮ＋ｌ −ＱＮ ＋ ［ΦＮ＋１−ΦＮ］×に
２ ・・・（３）ここで、ｋｌ、に２は各メンバシップ
関数ＰＢ。
（２）ＱＮ＋ｌ −ＱＮ ＋ ［ΦＮ＋１−ΦＮ］×に
２ ・・・（３）ここで、ｋｌ、に２は各メンバシップ
関数ＰＢ。
ＰＳあるいはルール毎に予め設定されている定数である
。
。
しかして、このメンバシップ関数修正部２４にて算出さ
れたピーク値ｐＮ＋ｌ ｒ ＱＮ＋１をとるように関
数データベース１２内のメンバシップ関数ＰＢ、ＰＳが
修正される。
れたピーク値ｐＮ＋ｌ ｒ ＱＮ＋１をとるように関
数データベース１２内のメンバシップ関数ＰＢ、ＰＳが
修正される。
今、前回の評価関数値よりも今回の評価関数値の方が大
きく、かつメンバシップ関数ＰＢの定数が正の値をとり
、メンバシップ関数ＰＳの定数が負の値をとる場合、第
３図のメンバシップ関数ＰＢは第５図に示す如く修正さ
れ、第４図に示すメンバシップ関数ＰＳは第６図に示す
如く修正される。
きく、かつメンバシップ関数ＰＢの定数が正の値をとり
、メンバシップ関数ＰＳの定数が負の値をとる場合、第
３図のメンバシップ関数ＰＢは第５図に示す如く修正さ
れ、第４図に示すメンバシップ関数ＰＳは第６図に示す
如く修正される。
こうして、メンバシップ関数ＰＢ、ＰＳの修正が行なわ
れた後、情報入力部１３において制御量ＰＶおよび設定
値Ｓｖの取込みが行なわれると、前記ファジィルール■
、■を使ってファジィ推論が行なわれる。すなわち、フ
ァジィルール■については、ＩＦ部呼出し部１４により
条件部［ｅｉｓＰＢ］が呼出され、ＩＦ部メンバシップ
関数呼出し部１５により条件部［ｅｉｓＰＢ］に対応す
るメンバシップ関数ＰＢ（第５図）が呼出される。ここ
で、偏差ｅが出力３０％に相当するものとすると、第７
図に示すようにピーク値決定部１６によりメンバシップ
関数ＰＢによるピーク値ｒ（−０）が求められる。
れた後、情報入力部１３において制御量ＰＶおよび設定
値Ｓｖの取込みが行なわれると、前記ファジィルール■
、■を使ってファジィ推論が行なわれる。すなわち、フ
ァジィルール■については、ＩＦ部呼出し部１４により
条件部［ｅｉｓＰＢ］が呼出され、ＩＦ部メンバシップ
関数呼出し部１５により条件部［ｅｉｓＰＢ］に対応す
るメンバシップ関数ＰＢ（第５図）が呼出される。ここ
で、偏差ｅが出力３０％に相当するものとすると、第７
図に示すようにピーク値決定部１６によりメンバシップ
関数ＰＢによるピーク値ｒ（−０）が求められる。
また、ピーク値決定部１６の処理完了に応じてＴＨＥＮ
部呼出し部１７によりファジィルール■の結論部［ＭＶ
ｉｓＰＳ］が呼出され、ＴＨＥＮ部メンバシップ関数呼
出し部１８により結論部１：ＭＶｌｓＰＳ］に対応する
メンバシップ関数ＰＳ（第６図）が呼出される。そして
、該当ルール■の条件部処理にてピーク値「が求められ
ているので、第８図に示すようにメンバシップ関数変更
部１９によりメンバシップ関数ＰＳがピーク値「に合わ
せて変更され、ファジィルール■に対応するメンバシッ
プ関数■′が得られる。
部呼出し部１７によりファジィルール■の結論部［ＭＶ
ｉｓＰＳ］が呼出され、ＴＨＥＮ部メンバシップ関数呼
出し部１８により結論部１：ＭＶｌｓＰＳ］に対応する
メンバシップ関数ＰＳ（第６図）が呼出される。そして
、該当ルール■の条件部処理にてピーク値「が求められ
ているので、第８図に示すようにメンバシップ関数変更
部１９によりメンバシップ関数ＰＳがピーク値「に合わ
せて変更され、ファジィルール■に対応するメンバシッ
プ関数■′が得られる。
同様に、ファジィルール■については、ＩＦ部呼出し部
１４により条件部［ｄｅ／ ｄｔｉｓ Ｐ Ｂ ］が呼
出され、ＩＦ部メンバシップ関数呼出し部１５により条
件部［ｄｅ／ ｄｔｉｓＰ Ｂ ］に対応するメンバシ
ップ関数ＰＢ（第５図）が呼出される。ここで、変化率
ｄｅ／ｄｔが出力８０％に相当するものとすると、第９
図に示すようにピーク値決定部１６によりメンバシップ
関数ＰＢによるピーク値Ｓ（”ｐｓ＋１）が求められる
。
１４により条件部［ｄｅ／ ｄｔｉｓ Ｐ Ｂ ］が呼
出され、ＩＦ部メンバシップ関数呼出し部１５により条
件部［ｄｅ／ ｄｔｉｓＰ Ｂ ］に対応するメンバシ
ップ関数ＰＢ（第５図）が呼出される。ここで、変化率
ｄｅ／ｄｔが出力８０％に相当するものとすると、第９
図に示すようにピーク値決定部１６によりメンバシップ
関数ＰＢによるピーク値Ｓ（”ｐｓ＋１）が求められる
。
また、ピーク値決定部１６の処理完了に応じてＴＨＥＮ
部呼出し部１７によりファジィルール■の結論部［ＭＶ
ｉｓＰＳ］が呼出され、ＴＨＥＮ部メンバシップ関数呼
出し部１８により結論部［：ＭＶｉｓＰＳ］に対応する
メンバシップ関数ＰＳ（第６図）が呼出される。そして
、該当ルール■の条件部処理にてピーク値Ｓが求められ
ているので、第１０図に示すようにメンバシップ関数変
更部１９によりメンバシップ関数ＰＳがピーク値Ｓに合
わせて変更され、ファジィルール■に対応するメンバシ
ップ関数■′が得られる。
部呼出し部１７によりファジィルール■の結論部［ＭＶ
ｉｓＰＳ］が呼出され、ＴＨＥＮ部メンバシップ関数呼
出し部１８により結論部［：ＭＶｉｓＰＳ］に対応する
メンバシップ関数ＰＳ（第６図）が呼出される。そして
、該当ルール■の条件部処理にてピーク値Ｓが求められ
ているので、第１０図に示すようにメンバシップ関数変
更部１９によりメンバシップ関数ＰＳがピーク値Ｓに合
わせて変更され、ファジィルール■に対応するメンバシ
ップ関数■′が得られる。
しかして、メンバシップ関数合成部２０においては、第
１１図に示すように各ファジィルール■。
１１図に示すように各ファジィルール■。
■にそれぞれ対応する各メンバシップ関数■′■′が合
成され、重心演算部２１にてその合成された各メンバシ
ップ関数■′、■′の重心Ｇが求められて、操作ｆｉＭ
Ｖが決定される。そして、この操作量ＭＶに対応する操
作信号が流量調節弁８へ出力され、流量調節弁８の開度
が調節されて蒸気流量Ｆｓが制御されることにより、水
の出口温度Ｔｗｏが一定制御される。
成され、重心演算部２１にてその合成された各メンバシ
ップ関数■′、■′の重心Ｇが求められて、操作ｆｉＭ
Ｖが決定される。そして、この操作量ＭＶに対応する操
作信号が流量調節弁８へ出力され、流量調節弁８の開度
が調節されて蒸気流量Ｆｓが制御されることにより、水
の出口温度Ｔｗｏが一定制御される。
このように本実施例によれば、所定時間ΔＴ毎に制御対
象システムの状態に関する情報から所定の評価関数を演
算することにより制御対象システムの制御性が評価され
、この評価関数の変化に基いて関数データベース１２に
記憶されているメンバシップ関数のピーク値が自動修正
される。したがって、従来のようにメンバシップ関数の
修正をオペレータが経験的に行なう必要がなくなり、オ
ペレータの負担が軽減される上、短時間で修正可能とな
るので、実用性を向上できる。
象システムの状態に関する情報から所定の評価関数を演
算することにより制御対象システムの制御性が評価され
、この評価関数の変化に基いて関数データベース１２に
記憶されているメンバシップ関数のピーク値が自動修正
される。したがって、従来のようにメンバシップ関数の
修正をオペレータが経験的に行なう必要がなくなり、オ
ペレータの負担が軽減される上、短時間で修正可能とな
るので、実用性を向上できる。
また、評価関数値の変化に応じてメンバシップ関数のピ
ーク値が正方向あるいは負方向に修正されるので、従来
は［０〜１コに正規化して使用していたメンバシップ関
数を［−閃〜＋■コまで拡張した形で使用できる。
ーク値が正方向あるいは負方向に修正されるので、従来
は［０〜１コに正規化して使用していたメンバシップ関
数を［−閃〜＋■コまで拡張した形で使用できる。
なお、前記実施例ではメンバシップ関数修正部２４にお
いてピーク値を算出する際に定数ｋｌ。
いてピーク値を算出する際に定数ｋｌ。
ｋ２を用いるため、この定数ｋｌ、に２を予め設定する
ために、評価関数とメンバシップ関数の増減方向が自明
であることが条件となる。このため、評価関数とメンバ
シップ関数の増減方向が不明なプラントには適用できな
い。そこで、次に、評価関数とメンバシップ関数の増減
方向が不明でも現在までの評価履歴に基いて定数ｋｌ、
に２の値及び符号を自動設定するようにしてメンバシッ
プ関数の自動修正を可能とした他の実施例について説明
する。なお、メンバシップ関数修正部２４以外は前記実
施例と同様なので説明は省略する。
ために、評価関数とメンバシップ関数の増減方向が自明
であることが条件となる。このため、評価関数とメンバ
シップ関数の増減方向が不明なプラントには適用できな
い。そこで、次に、評価関数とメンバシップ関数の増減
方向が不明でも現在までの評価履歴に基いて定数ｋｌ、
に２の値及び符号を自動設定するようにしてメンバシッ
プ関数の自動修正を可能とした他の実施例について説明
する。なお、メンバシップ関数修正部２４以外は前記実
施例と同様なので説明は省略する。
この実施例において、メンバシップ関数修正部２４は、
次の（４）および（５）式に基いて各メンバシップ関数
ＰＢ、ＰＳのピーク値ｐＮ＋＋ ＋ ＱＮ＋１を算出
する。
次の（４）および（５）式に基いて各メンバシップ関数
ＰＢ、ＰＳのピーク値ｐＮ＋＋ ＋ ＱＮ＋１を算出
する。
ここで、ｊは前々回から前回にがけての評価関数の変化
（ΦＮ−ΦＮ−１ ）とピーク値の変化（ｐｓ−ｐｓ−
０）又は（ＱＮ ＱＮ−１）の方向が同一方向の場合
にはｒ＋ＩＪ、異方向の場合には「−１」となる値であ
る。
（ΦＮ−ΦＮ−１ ）とピーク値の変化（ｐｓ−ｐｓ−
０）又は（ＱＮ ＱＮ−１）の方向が同一方向の場合
にはｒ＋ＩＪ、異方向の場合には「−１」となる値であ
る。
すなわち、前々回から前回にかけての評価関数の変化量
に対するピーク値の変化量により今回の定数ｋｌ、に２
の値が決定され、かつ変化方向によって定数ｋｌ、に２
の符号が決定される。したかって、定数ｋ１．に２を予
め設定する必要がなくなるので、評価関数とメンバシッ
プ関数の増減方向が不明なプラントにも本発明のファジ
ィ制御が可能となる。
に対するピーク値の変化量により今回の定数ｋｌ、に２
の値が決定され、かつ変化方向によって定数ｋｌ、に２
の符号が決定される。したかって、定数ｋ１．に２を予
め設定する必要がなくなるので、評価関数とメンバシッ
プ関数の増減方向が不明なプラントにも本発明のファジ
ィ制御が可能となる。
なお、本発明のファジィ制御装置がボイラの温度制御、
焼却プラントの燃焼制御等のプロセス制御分野や、エレ
ベータの群管理制御１列車の自動運転制御等の交通制御
分野等に適用できるのは言うまでもない。
焼却プラントの燃焼制御等のプロセス制御分野や、エレ
ベータの群管理制御１列車の自動運転制御等の交通制御
分野等に適用できるのは言うまでもない。
〔発明の効果］
以上詳述したように、本発明によれば、制御系の制御性
評価に基いてメンバシップ関数を自動的に修正して制御
精度を高めることができ、オペレータの負担を軽減でき
るとともに無駄時間の浪費を防止し得、実用性を向上で
きるファジィ制御装置を提供できる。
評価に基いてメンバシップ関数を自動的に修正して制御
精度を高めることができ、オペレータの負担を軽減でき
るとともに無駄時間の浪費を防止し得、実用性を向上で
きるファジィ制御装置を提供できる。
図は本発明を熱交換器の出口温度制御に適用した一実施
例を示す図であって、第１図は熱交換器の構成を示す模
式図、第２図はファジィ制御装置の構成を示すブロック
構成図、第３図および第４図は予め設定されるメンバシ
ップ関数を示す図、第５図ないし第１１図は本実施例の
動作を説明するための図である。 １・・・熱交換器、４，７．・・・流量検出器、５．６
・・・温度検出器、８・・・流量調節弁、９・・・ファ
ジィ制御装置、１１・・・ルールデータベース、１２・
・・関数データベース、１３・・・情報入力部、２０・
・・メンバシップ関数合成部、２１・・・重心演算部、
２２・・・ＭＶ出力部、２３・・・評価関数演算部、２
４・・・メンバシップ関数修正部、２５・・・計時部。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 図 工ｉｙ （’！、） 第 図 ２力（’／、） 第 図 呂 力 （’／、） 第４図 出力 （’／、） 第 図 ２７一
例を示す図であって、第１図は熱交換器の構成を示す模
式図、第２図はファジィ制御装置の構成を示すブロック
構成図、第３図および第４図は予め設定されるメンバシ
ップ関数を示す図、第５図ないし第１１図は本実施例の
動作を説明するための図である。 １・・・熱交換器、４，７．・・・流量検出器、５．６
・・・温度検出器、８・・・流量調節弁、９・・・ファ
ジィ制御装置、１１・・・ルールデータベース、１２・
・・関数データベース、１３・・・情報入力部、２０・
・・メンバシップ関数合成部、２１・・・重心演算部、
２２・・・ＭＶ出力部、２３・・・評価関数演算部、２
４・・・メンバシップ関数修正部、２５・・・計時部。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 図 工ｉｙ （’！、） 第 図 ２力（’／、） 第 図 呂 力 （’／、） 第４図 出力 （’／、） 第 図 ２７一
Claims (3)
- （１） 条件部と結論部とからなるファジィルールを記
憶するルールデータベースと、メンバシップ関数を記憶
する関数データベースと、制御対象システムの状態に関
する情報を入力する入力部と、この入力部に入力された
制御対象システムの状態に関する情報により前記ファジ
ィルールを実行して前記メンバシップ関数に基いて操作
量を決定するファジィ推論部と、このファジィ推論部に
て決定された操作量を前記制御対象システムへ出力する
出力部とからなるファジィ制御装置において、前記制御
対象システムの状態に関する情報により制御性の評価関
数を演算する評価関数演算手段と、この演算手段により
算出された評価関数の変化に基いて前記関数データベー
スに記憶されているメンバシップ関数を自動修正するメ
ンバシップ関数修正手段とを具備したことを特徴とする
ファジィ制御装置。 - （２） 前記メンバシップ関数修正手段は、関数データ
ベースのメンバシップ関数のピーク値を、前記評価関数
の変化に基いて正方向あるいは負方向に修正するもので
あることを特徴とする請求項１記載のファジィ制御装置
。 - （３） 前記メンバシップ関数修正手段は、関数データ
ベースのメンバシップ関数のピーク値を、評価関数の今
回から前回にかけての変化と評価関数およびピーク値の
現在までの変動履歴とに基いて正方向あるいは負方向に
修正するものであることを特徴とする請求項１記載のフ
ァジィ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63301726A JPH0721723B2 (ja) | 1988-08-23 | 1988-11-29 | ファジィ制御装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20860888 | 1988-08-23 | ||
| JP63-208608 | 1988-08-23 | ||
| JP63301726A JPH0721723B2 (ja) | 1988-08-23 | 1988-11-29 | ファジィ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02138603A true JPH02138603A (ja) | 1990-05-28 |
| JPH0721723B2 JPH0721723B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=26516930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63301726A Expired - Lifetime JPH0721723B2 (ja) | 1988-08-23 | 1988-11-29 | ファジィ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721723B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0378003A (ja) * | 1989-08-21 | 1991-04-03 | Omron Corp | ファジイコントローラ |
| WO1992008191A1 (en) * | 1990-10-29 | 1992-05-14 | Omron Corporation | Device for performing fuzzy inference and method for monitoring operation thereof |
| JPH04158403A (ja) * | 1990-10-23 | 1992-06-01 | Toshiba Corp | ファジィ制御装置 |
| JPH05127910A (ja) * | 1991-11-06 | 1993-05-25 | Yamatake Honeywell Co Ltd | フアジイコントローラのチユーニング方法 |
-
1988
- 1988-11-29 JP JP63301726A patent/JPH0721723B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0378003A (ja) * | 1989-08-21 | 1991-04-03 | Omron Corp | ファジイコントローラ |
| JPH04158403A (ja) * | 1990-10-23 | 1992-06-01 | Toshiba Corp | ファジィ制御装置 |
| WO1992008191A1 (en) * | 1990-10-29 | 1992-05-14 | Omron Corporation | Device for performing fuzzy inference and method for monitoring operation thereof |
| JPH05127910A (ja) * | 1991-11-06 | 1993-05-25 | Yamatake Honeywell Co Ltd | フアジイコントローラのチユーニング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0721723B2 (ja) | 1995-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Huaguang et al. | Modeling, identification, and control of a class of nonlinear systems | |
| CN102997222B (zh) | 一种锅炉汽包水位自适应pid控制方法 | |
| CN108284442A (zh) | 一种基于模糊神经网络的机械臂柔性关节控制方法 | |
| JPH07191712A (ja) | 調節されるシステム内のプロセスに指令を与えるための方法および装置 | |
| CN106773652A (zh) | 一种pid系统及其参数自动调整方法 | |
| CN119717957A (zh) | 一种自适应温度控制方法及装置 | |
| WO2015045176A1 (ja) | 制御装置及び制御方法 | |
| JPH0721723B2 (ja) | ファジィ制御装置 | |
| JPH05125713A (ja) | ダム流量逆調整ゲートの制御装置 | |
| CN106054610A (zh) | 一种优化的pi控制器参数工程整定方法 | |
| JP2522532B2 (ja) | ファジィ制御装置 | |
| CN206906895U (zh) | 一种自稳系统及水下潜航器 | |
| CN116394229A (zh) | 一种外骨骼机器人的在线控制方法、装置、设备及介质 | |
| JPH07261805A (ja) | 比例積分微分制御パラメータ自動調整装置 | |
| Vafamand et al. | TS fuzzy identification for mathematical modeling of HIV infection | |
| JPH0336603A (ja) | 最適化制御装置およびこの最適化制御装置を用いたファジィ制御装置 | |
| JPH0454243B2 (ja) | ||
| JPH0392903A (ja) | ファジイ制御装置 | |
| JP3240564B2 (ja) | 制御知識生成方法及び装置 | |
| Sun et al. | Data-driven mpc for linear systems using reinforcement learning | |
| JPS62241006A (ja) | オ−ト・チユ−ニング・コントロ−ラ | |
| RU143268U1 (ru) | Система автоматического регулирования температуры перегретого пара барабанного котла | |
| JPH04143801A (ja) | ダム流量逆調整ゲートの制御装置 | |
| JPH05108364A (ja) | フアジイ推論演算方法および装置 | |
| JPH01106103A (ja) | プロセス制御装置 |