JPH0460703A - Fuzzy controller - Google Patents
Fuzzy controllerInfo
- Publication number
- JPH0460703A JPH0460703A JP17150890A JP17150890A JPH0460703A JP H0460703 A JPH0460703 A JP H0460703A JP 17150890 A JP17150890 A JP 17150890A JP 17150890 A JP17150890 A JP 17150890A JP H0460703 A JPH0460703 A JP H0460703A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membership function
- value
- membership
- deltae
- consequent
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Control Of Temperature (AREA)
- Devices For Executing Special Programs (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
本発明は検出値が目標値になるように機器の運転を制御
する際に用いるファジィ制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a fuzzy control device used to control the operation of equipment so that a detected value becomes a target value.
(ロ)従来の技術
一般に従来のファジィ制御装置としては特開平1−14
2902号公報に記載きれた様なものがあった。この公
報に記eraれたものは、「自動車に搭載されたプロセ
ッサにより自動車の推進装置など被制御対象部をファジ
ィ制御するファジィ制御部を具備する自動車のファジィ
制御方式において、ファジィ制御部には記憶装置と、記
憶制御装置の読出制御部とを具備し、該記憶装置に、被
制御対象部における検出量と時間的変化とを所定の規則
に従って予め演算し、その結果をテーブルとして格納し
、記憶装置の読出制御部は所定の時期に該テーブルを読
み出して被制御部を制御する」ものであった。(b) Conventional technology In general, as a conventional fuzzy control device, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-14
There was something that was completely described in Publication No. 2902. What is described in this publication is, ``In a fuzzy control system for an automobile that is equipped with a fuzzy control section that performs fuzzy control of controlled objects such as the propulsion system of the automobile by a processor installed in the automobile, the fuzzy control section has no memory. and a readout control unit of a storage control device, the storage device is provided with a storage device that calculates the detected amount and the temporal change in the controlled target portion in advance according to a predetermined rule, stores the results as a table, and stores the results in the storage device. The read control section of the device reads out the table at a predetermined time and controls the controlled section.
ファジィ制御装置をこのように構成することによって、
プロセッサは検出値が与えられるとテーブルからこの検
出値に対応する値を読み出すのみの動作でファジィ制御
が行えるものであった。すなわちプロセッサは検出値に
対して処理時間のかかるファジィ推論をいちいち行う必
要がなく、プロセッサがファジィ制御に掛ける処理時間
を短くすることができる利点を有するものであった。By configuring the fuzzy controller in this way,
When a processor is given a detected value, it can perform fuzzy control simply by reading out a value corresponding to the detected value from a table. That is, the processor does not need to perform fuzzy inference, which takes processing time, on each detected value, and has the advantage of being able to shorten the processing time that the processor spends on fuzzy control.
(ハ)発明が解決しようとする課題
このように構成された従来の技術ではテーブルを用いる
ことによってプロセッサの処理時間を短くすることがで
きるが、このような従来の技術では、ファジィ制御の出
力の分解能を小さくした細かな制御が必要な場合やファ
ジィ制御の出力レンジを広くする必要がある場合には、
前記テーブルを大きくする必要があった。例えば出力の
分解能を2倍、または出力レンジを2倍にするためには
テーブルを4倍の太きびに設定しなければならない問題
点を有しており、また、このような大きなテーブルを複
数備えることは記憶部の容量の制約からも一般の機器の
制御には不敵であり、複数の制御対象を精度良く広いレ
ンジで制御することができない問題点を有するものであ
った。(C) Problems to be Solved by the Invention In the conventional technology configured as described above, it is possible to shorten the processing time of the processor by using a table, but in such a conventional technology, the processing time of the processor can be shortened by using a table. When fine control with low resolution is required or when it is necessary to widen the output range of fuzzy control,
It was necessary to make the table larger. For example, in order to double the output resolution or double the output range, the table has to be set four times as thick, and multiple such large tables are required. This means that it is not suitable for controlling general equipment due to the limited capacity of the storage unit, and has the problem of not being able to control a plurality of control objects over a wide range with high precision.
このような問題点に対して、本発明は記憶部の制約を受
けることなくファジィ制御の処理速度を上げたファジィ
制御装置を提供するものである。In order to solve these problems, the present invention provides a fuzzy control device that increases the processing speed of fuzzy control without being limited by the storage unit.
(ニ)課題を解決するための手段
本発明のファジィ制御装置は、検出値及びこの検出値に
対して予め算出した前件部のメンバーシップ関数の成立
度合いからなるテーブルを格納した記憶部を備え、この
テーブルから読み出される前件部のメンバーシップ関数
の成立度合いをファジィ推論の制御規則に適用して後件
部のメンバーシップ関数の重み付けを行う重み付け部と
、この重み付けられた後件部のメンバーシップ関数から
出力値を算出する演算部とを備えたものである。(d) Means for Solving the Problems The fuzzy control device of the present invention includes a storage unit that stores a table consisting of detected values and degrees of fulfillment of membership functions of antecedents calculated in advance for the detected values. , a weighting section that weights the membership function of the consequent by applying the degree of establishment of the membership function of the antecedent read from this table to the control rule of fuzzy inference, and a member of the weighted consequent. and an arithmetic unit that calculates an output value from the ship function.
(*)作用
このように構成された本発明のファジィ制御装置ct、
メンバーシップ関数の一部にテーブルを用いることによ
って、ファジィ制御の処理速度の向上が図れ、またテー
ブルを変えることによって他の機器の制御を行うことが
できるものである。(*) Function The fuzzy control device ct of the present invention configured as described above,
By using a table as part of the membership function, the processing speed of fuzzy control can be improved, and other devices can be controlled by changing the table.
(へ)実施例
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1図
はファジィ制御装置を被調和室の温度制御に適用した際
の概略図である。この図において、1は温度制御される
被調和室、2はこの被調和室に設けられた空調ユニット
であり、吐出口から冷却空気、または加熱空気を吐出し
て被調和室の冷房または暖房を行うものである。この空
調ユニットは後記するインバータ装置を用いることによ
って冷房能力、または暖房能力を変えることができるも
のである。3は被調和室1の室温を検出できるように取
り付けられた温度センサであり、サーミスタなど温度に
よって内部抵抗値が変化する検出素子を用いている。4
は室温設定器であり、設定温度に対応する信号を出力す
るものである。この室温設定器としては、可変抵抗を用
いて抵抗値を変えるもの、電圧発生器を用いて出力電圧
を変えるもの、設定値に対応した値のフードをまたは信
号を出力するものなど種々のものを用いることができる
。5は検出値の出力部であり、温度センサ3の内部抵抗
値の変化から対応する室温Tを算出し、この室温Tと室
温設定器4に設定きれた室温Sとの差“e=T−8”を
演算し、(尚、暖房運転を行うときには“e−−(T−
5)”とする、また前回求めた差e°と今回求めた差e
との変化分“Δe=”e”−e”を演算して、これらの
差CとΔCとをマイクロコンピュータ−6へ出力する。(f) Examples Examples of the present invention will now be described based on the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram when a fuzzy control device is applied to temperature control of a conditioned room. In this figure, 1 is a temperature-controlled room, and 2 is an air conditioning unit installed in this room, which cools or heats the room by discharging cooling air or heating air from its discharge port. It is something to do. This air conditioning unit can change its cooling capacity or heating capacity by using an inverter device, which will be described later. 3 is a temperature sensor attached to be able to detect the room temperature of the conditioned room 1, and uses a detection element such as a thermistor whose internal resistance value changes depending on the temperature. 4
is a room temperature setting device, which outputs a signal corresponding to the set temperature. There are various types of room temperature setting devices, such as those that use a variable resistor to change the resistance value, those that use a voltage generator to change the output voltage, and those that output a hood or signal corresponding to the set value. Can be used. Reference numeral 5 denotes a detected value output section, which calculates the corresponding room temperature T from the change in the internal resistance value of the temperature sensor 3, and calculates the difference between this room temperature T and the room temperature S fully set in the room temperature setting device 4, "e=T-". 8" (in addition, when performing heating operation, "e--(T-
5)", and the difference e° found last time and the difference e found this time.
The difference "Δe="e"-e" is calculated and the difference C and ΔC are outputted to the microcomputer-6.
このマイクロコンピュータ−6はテーブル7〜9を用い
て出力を演算しインバータ装置10へ出力する。このイ
ンバータ装置10は、マイクロコンピュータ−6から与
えられた信号に基づいて空調ユニット2の運転能力を可
変制御するものである0例えば、空調ユニット2に誘導
電動機を駆動源とする圧縮機を用いた場合は、この誘導
電動機に供給する交流電力の周波数を変えることによっ
て空調ユニット2の運転能力を変えることができる。(
以下の実施例を用いる。)また、他の方式としては直流
−電動機を駆動源とする圧縮機を用いた場合は、この直
流電動機に供給する直流電力の電圧を変えることによっ
て空調ユニット2の運転能力を変えることができる。This microcomputer 6 calculates the output using tables 7 to 9 and outputs it to the inverter device 10. This inverter device 10 variably controls the operating capacity of the air conditioning unit 2 based on a signal given from a microcomputer 6. For example, the air conditioning unit 2 uses a compressor whose driving source is an induction motor. In this case, the operating capacity of the air conditioning unit 2 can be changed by changing the frequency of the AC power supplied to the induction motor. (
The following example is used. ) Alternatively, if a compressor using a DC motor as the drive source is used, the operating capacity of the air conditioning unit 2 can be changed by changing the voltage of the DC power supplied to the DC motor.
以下、マイクロコンピュータ−6の動作について説明す
る。マイクロコンピュータ−6は前記eとΔCとを用い
てファジィ推論を行うものである。まず前件部の差eに
関する5個のメンバーシップ関数は第2図に示すように
設定されている。メンバーシップ関数ZOは差eがない
と感じる集合を表し、メンバーシップ関数PSは差eが
プラス側に少しあると感じる集合を表し、メンバーシッ
プ関数PBは差eがプラス側に大きくあると感じる集合
を表し、メンバーシップ関数NSは差Cがマイナス側に
少しあると感じる集合を表し、メンバーシップ関数NB
は差eがマイナス側に大きくあると感じる集合を表して
いる。The operation of the microcomputer 6 will be explained below. The microcomputer 6 performs fuzzy inference using the e and ΔC. First, five membership functions regarding the difference e in the antecedent part are set as shown in FIG. Membership function ZO represents a set where we feel that there is no difference e, membership function PS represents a set where we feel that difference e is slightly on the positive side, and membership function PB represents a set where we feel that difference e is large on the positive side. , the membership function NS represents a set for which the difference C is slightly on the negative side, and the membership function NB
represents a set for which the difference e is felt to be large on the negative side.
第2図においてメンバーシップ関数NB(e)〜FB(
e)は“emi n≦e≦emax″に対して夫々“0
〜Emax”の値を取るように設定きれている。このe
のレンジを越えるものについてはe”emax”または
“e=emin”の時の値が設定される。この図から判
るように“e=e1″の時はメンバーシップ関数ZO(
e)の値がElでありメンバーシップ関数PS(e)の
値がE2である。また“e=e2”の時はメンバーシッ
プ関数PS(e)の値がE4でありメンバーシップ関数
PB(e)の値がE3である。このようにeの値に対し
てメンバーシップ関数NB(e)〜PB(e)の値は一
定値に決まるのでこの関係を予め算出し第3図に示す様
なテーブルにして第1図に示すテーブル7に格納する。In Fig. 2, membership functions NB(e) to FB(
e) is “0” for “emi n≦e≦emax”, respectively.
~Emax". This e
For those exceeding the range of , the value when e"emax" or "e=emin" is set. As can be seen from this figure, when “e=e1”, the membership function ZO(
The value of e) is El, and the value of the membership function PS(e) is E2. Further, when "e=e2", the value of the membership function PS(e) is E4 and the value of the membership function PB(e) is E3. In this way, the values of membership functions NB(e) to PB(e) are determined to be constant values for the value of e, so calculate this relationship in advance and create a table as shown in Figure 3, which is shown in Figure 1. Store in table 7.
尚、emaX、emjnはファジィ推論を適用する対象
物や利用者の五感等に合わせて任意に設定される。例え
ばemax、eminは室温と設定温度との差であるか
ら、e m a xは正の値、eminは負の値番こ設
定し、1例としてe m a x = 5、e m i
n = −5とする。このemi n−emax迄の
分解能はマイクロコンピュータ−6の処理速度や能力を
考慮して設定する。本実施例では説明を容易にするため
の分解能すなわちemin Nemax迄のステップ数
を100にして説明する。(1ステツプ=0.1の温度
差になる)Emaxは0〜255(16進でFF)の値
を取る。なおメンバーシップ関数は第2図に示した三角
形に限るものではなく台形、釣り鐘形など任意の形を利
用者の五感に基づいて設定すれば良いことは言うまでも
なく、また夫々のメンバーシップ関数毎にE m a
xの値を変えてもよいことは言うまでもない。従って第
3図に示すテーブルは任意の形のメンバーシップ関数に
よって求められる値とeとの関係を示している。Note that emaX and emjn are arbitrarily set according to the object to which fuzzy inference is applied, the five senses of the user, and the like. For example, emax and emin are the differences between the room temperature and the set temperature, so emax is a positive value and emin is a negative value.For example, emax = 5, emin
Let n = -5. The resolution from emin to emax is set in consideration of the processing speed and capability of the microcomputer 6. In this embodiment, for ease of explanation, the resolution, ie, the number of steps up to emin Nemax, is set to 100. (1 step = temperature difference of 0.1) Emax takes a value from 0 to 255 (FF in hexadecimal). It goes without saying that the membership function is not limited to the triangle shown in Figure 2, but can be set to any shape such as a trapezoid or bell shape based on the five senses of the user. E m a
It goes without saying that the value of x may be changed. Therefore, the table shown in FIG. 3 shows the relationship between e and the value determined by an arbitrary form of membership function.
第4図は前記と同様に前件部の差Δeに関する5個のメ
ンバーシップ関数を示すものである。このメンバーシッ
プ関数も差eに対するメンバーシップ関数と同様の集合
を表すメンバーシップ関数NB−PBが設定されている
。Similarly to the above, FIG. 4 shows five membership functions related to the difference Δe in the antecedent part. This membership function also has a membership function NB-PB representing a set similar to the membership function for the difference e.
第4図においてメンバーシップ関数NB(八〇)〜PB
(Δe)は“Δe m i n≦Δe≦△e m aX
″に対して夫々“0〜ΔEmax”の値を取るように設
定されている。この八〇のレンジを越えるものについて
は“八〇=Δemax”または“△C=△e m i
n”の時の値が設定される。このΔeに関するメンバー
シップ関数は第2図に示したCに関するメンバーシップ
関数と同様に設定されている。尚、Δeは差の変化分で
あるからΔe m i m〜Δe m a xまでの幅
が小さく、Δemaxは正の値、八e m i nは負
の値を取る。1例としてΔe m a X =1、八e
m i n = −1とする。このΔe m i n
〜Δe m a x迄の分解能は前記と同様にマイクロ
コンピュータ−6の処理速度や能力を考慮して設定する
。本実施例では説明を容易にするため分解能すなわちΔ
emin〜ΔCmax迄のステップ数を200にして説
明する。In Figure 4, membership functions NB (80) ~ PB
(Δe) is “Δe min≦Δe≦△e m aX
” is set to take a value of “0 to ΔEmax”.For values exceeding this 80 range, “80=Δemax” or “△C=△e m i
n'' is set. The membership function for this Δe is set in the same way as the membership function for C shown in FIG. 2. Since Δe is the change in difference, Δe m The width from im to Δemax is small, Δemax takes a positive value, and 8emax takes a negative value.As an example, Δemax=1, 8e
Let min = −1. This Δe min
The resolution from .DELTA.emax to .DELTA.emax is set in consideration of the processing speed and capability of the microcomputer 6, as described above. In this example, for ease of explanation, the resolution, that is, Δ
The description will be made assuming that the number of steps from emin to ΔCmax is 200.
(1ステップ=0.01の変化になる)△E m aX
は0〜255(16進でFF)の値を取る。(1 step = 0.01 change) △E m aX
takes a value from 0 to 255 (FF in hexadecimal).
このようにして設定きれたメンバーシップ関数を用いて
八〇に対応する夫々のメンバーシップ関数NB−PBの
値を第3図と同様に予め算出して第1図に示すテーブル
7に第3図に示すテーブルと共に格納する。Using the membership functions set in this way, the values of the membership functions NB-PB corresponding to 80 are calculated in advance in the same manner as in FIG. Stored along with the table shown in
従って、テーブル7にはeとΔCに基づく前件部のメン
バーシップ関数の値が格納されている。Therefore, table 7 stores the values of the membership function of the antecedent part based on e and ΔC.
第5図は後件部のメンバーシップ関数に重み付けを行う
チューニングの関係図(ファジィ推論に用いる制御規則
)であり、Cに対するメンバーシップ関数成立度合いと
Δeに対するメンバーシップ関数の成立度合いとから後
件部のメンバーシップ関数の重み付けを行うものである
。後件部のメンバーシップ関数は関数NB−FBまでの
7個を設定している。メンバーシップ関数zOは第1図
に示す空調ユニット2の運転能力を変更させない集合を
表し、メンバーシップ関数PSは空調ユニット2の運転
能力を少し増加させる集合を表し、メンバーシップ関数
PMは空調ユニット2の運転能力を中ぐらいに増加させ
る集合を表し、メンバーシップ関数PBは空調ユニット
2の運転能力を大きく増加させる集合を表し、メンバー
シップ関数NSは空調ユニット2の運転能力を少し減少
させる集合を表し、メンバーシップ関数NMは空調ユニ
ット2の運転能力を中ぐらいに減少させる集合を表し、
メンバーシップ関数NBは空調ユニット2の運転能力を
大きく減少きせる集合を表している。尚、これらのメン
バーシップ関数の横軸は空調ユニット2の運転能力の増
減量を設定する。ファジィ推論の制御規則としては以下
の17個の制御規則を設定している。Figure 5 is a tuning relationship diagram (control rule used in fuzzy inference) that weights the membership function of the consequent. This weights the membership function of the division. Seven membership functions are set for the consequent part, from functions NB to FB. The membership function zO represents a set that does not change the operating capacity of the air conditioning unit 2 shown in FIG. 1, the membership function PS represents a set that slightly increases the operating capacity of the air conditioning unit 2, and the membership function PM The membership function PB represents a set that increases the operating capacity of the air conditioning unit 2 to a medium degree, the membership function NS represents a set that increases the operating capacity of the air conditioning unit 2 to a large extent, and the membership function NS represents a set that slightly decreases the operating capacity of the air conditioning unit 2. , the membership function NM represents a set that reduces the operating capacity of the air conditioning unit 2 to a medium level,
The membership function NB represents a set that can significantly reduce the operating capacity of the air conditioning unit 2. Incidentally, the horizontal axis of these membership functions sets the increase/decrease in the operating capacity of the air conditioning unit 2. The following 17 control rules are set as fuzzy inference control rules.
(1)eに関するメンバーシップ間数NBが成立しかつ
ΔCに関するメンバーシップ関数NBが成立すれば後件
部のメンバーシップ関数NBが成立する。(1) If the membership interval number NB regarding e holds true and the membership function NB regarding ΔC holds true, then the membership function NB of the consequent part holds true.
(2)eに関するメンバーシップ間数NSが成立しかつ
Δeに関するメンバーシップ関数NSが成立すれば後件
部のメンバーシップ関数NMが成立する。(2) If the membership number NS regarding e holds true and the membership function NS regarding Δe holds true, then the membership function NM of the consequent part holds true.
(17) eに関するメンバーシップ関数PBが成立し
かつ△Cに関するメンバーシップ関数FBが成立すれば
後件部のメンバーシップ関数PBが成立する。(17) If the membership function PB regarding e holds true and the membership function FB regarding ΔC holds true, then the membership function PB of the consequent part holds true.
第6図は後件部のメンバーシップ関数の配置状態を示し
た特性図であり、これらのメンバーシップ関数は第5図
に示した制御規則に基づいて重み付けが行われるもので
ある。この後件部の出力は空調ユニットの運転能力(周
波数)の増減量を表している。この後、第5図に示す関
係図で重み付けの行われたメンバーシップ関数の重心位
置を算出してこの重心に対応するΔfの値を求め第1図
に示したインバータ装置に出力する。第6図に示したメ
ンバーシップ関数においてΔf’ m a xは正の値
を取り、Δf’minは負の値を取る。Δf’min〜
Δf’maxの幅は150ステツプであり1ステツプに
±1ヘルツの増減信号が対応している。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the arrangement of membership functions in the consequent part, and these membership functions are weighted based on the control rule shown in FIG. The output of this consequent represents the increase/decrease in the operating capacity (frequency) of the air conditioning unit. Thereafter, the position of the center of gravity of the weighted membership function is calculated using the relationship diagram shown in FIG. 5, and the value of Δf corresponding to this center of gravity is determined and output to the inverter device shown in FIG. In the membership function shown in FIG. 6, Δf'max takes a positive value, and Δf'min takes a negative value. Δf'min~
The width of Δf'max is 150 steps, and one step corresponds to an increase/decrease signal of ±1 hertz.
次にこれらのテーブルを用いた動作を示すフローチャー
トを第7図に示し、実際の動作と共に説明する。まずス
テップSOにてファジィ推論を開始する。このファジィ
推論は所定周期毎(30秒位)ごとに行われるものであ
る。これによって第1図に示す空調ユニットの能力がこ
の所定周期毎に増減修正されるものである。ステップS
1にてまずe、Δeの値を入力する0次にステップS2
にてテーブル7を参照してNB(e)、NS(e)。Next, a flowchart showing operations using these tables is shown in FIG. 7, and will be explained together with actual operations. First, fuzzy inference is started in step SO. This fuzzy inference is performed at predetermined intervals (about 30 seconds). As a result, the capacity of the air conditioning unit shown in FIG. 1 is increased or decreased at each predetermined period. Step S
1, first enter the values of e and Δe. Next step S2
NB(e), NS(e) with reference to Table 7.
ZO(e)、PS(e)、PB(e)の値を求める。e
の値をelとした時(第3150参照)にはNB(el
)= O、NS(e 1)−0、zO(e 1)−E
l 。Find the values of ZO(e), PS(e), and PB(e). e
When the value of is el (see No. 3150), NB(el
) = O, NS (e 1) - 0, zO (e 1) - E
l.
PS(e 1)=E2 、PB(e 1)=0である。PS (e 1) = E2, PB (e 1) = 0.
ステップS3では同様にテーブル7を参照してNB(Δ
e)、NS(Δe)、20(Δe)、PS(Δe)。In step S3, NB(Δ
e), NS (Δe), 20 (Δe), PS (Δe).
FB(Δe)を求める。Δeの値をΔe1とした時には
NB(Δel)=O,NS(Δel)=O,zO(Δe
1)=ΔEl、PS(ΔC1)=ΔE2 、 PB(e
l)=Oとする。次にステップS4にて後件部のメンバ
ーシップ関数の重み付けを行う、すなわち、前記メンバ
ーシップ関数が有効なもの(値が0でないもの)はzO
(el)−El 、PS(el)−E2.zO(Δel
)−ΔEl、PS(ΔC1〉=ΔE2である。従って第
5図の集合規則に照らし合わせると20(el)xZO
(Δe1)がzOに対し、20(el)xPS(Δel
)がPSに対し、PS(el)XZO(Δel)がPS
に対し、PS(el)XPS(Δel)がPMに対して
夫々重み付けが行われる。尚、後件部の同じメンバーシ
ップ関数に重み付けが行われたときは重み付け値の小啓
い方を有効な値とする。従って、後件部のメンバーシッ
プ関数zOの値はEIXΔE1であり、メンバーシップ
関数PSの値はE1×ΔE2(EIXΔE2≦E2XΔ
E1とする)であり、メンバーシップ関数PMの値はE
2XΔE2である。このZO,PS、PMの関係を第8
図に示す。次いでステップS5へ進み第8図に示したメ
ンバーシップ関数20.PS、PMの重心位置Gを算出
し、この重心Gに対応するΔrgの値を求める。この八
fgの値を空調ユニットの能力の増減量として出力する
。Find FB(Δe). When the value of Δe is Δe1, NB(Δel)=O, NS(Δel)=O, zO(Δe
1)=ΔEl, PS(ΔC1)=ΔE2, PB(e
l)=O. Next, in step S4, the membership function of the consequent part is weighted, that is, the membership function for which the membership function is valid (the value is not 0) is zO
(el)-El, PS(el)-E2. zO(Δel
) - ΔEl, PS (ΔC1〉=ΔE2. Therefore, according to the set rule in Figure 5, 20(el) x ZO
(Δe1) is 20(el)xPS(Δel
) is PS, PS(el)XZO(Δel) is PS
On the other hand, PS(el) and XPS(Δel) are respectively weighted with respect to PM. Note that when weighting is applied to the same membership functions in the consequent part, the smaller weighting value is taken as the effective value. Therefore, the value of the membership function zO of the consequent part is EIXΔE1, and the value of the membership function PS is E1×ΔE2 (EIXΔE2≦E2XΔ
), and the value of the membership function PM is E
2×ΔE2. This relationship between ZO, PS, and PM can be expressed as
As shown in the figure. Next, the process proceeds to step S5, where the membership function 20 shown in FIG. The center of gravity position G of PS and PM is calculated, and the value of Δrg corresponding to this center of gravity G is determined. This value of 8 fg is output as an increase/decrease in the capacity of the air conditioning unit.
尚、上記の説明ではメンバーシップ関数の値を直接演算
させたが、これらの値はO〜1までの数値に変換して演
算処理を行っても良いものである。Incidentally, in the above explanation, the values of the membership functions are directly calculated, but these values may be converted into numerical values from O to 1 and then subjected to calculation processing.
以上のように本発明を用いたときには、前件部のメンバ
ーシップ関数に対応するデータのテーブルの大きさは温
度と設定値との差Cに対しては500(=100X5)
、偏差ΔCに対しては1000(=200X5)の合わ
せて1500バイト(1データ1バイトとする)がテー
ブル7のだいたいの大きさであり、集合規則、後件部の
メンバーシップ関数のデータは合わせて100バイト程
度で構成できる。When the present invention is used as described above, the size of the data table corresponding to the membership function of the antecedent part is 500 (=100×5) for the difference C between the temperature and the set value.
, for the deviation ΔC, 1000 (=200X5), a total of 1500 bytes (one data is 1 byte), is the approximate size of Table 7, and the data of the set rule and the membership function of the consequent part are combined. It can be composed of about 100 bytes.
これに対して、前件部への入力値に対して後件部の出力
値を対応させた従来のテーブルを用いてファジィ制御を
行うと、この従来技術によるテーブルの大きさは本発明
と同じ精度を得るためには20000(=100X20
0)バイトの大きさのテーブルが必要になるものである
。従って、本発明を用いることにより少ない記憶容量に
よって高精度のファジィ制御が得られるものである。ま
た、特に演算時間のかかる前件部のメンバーシップ関数
の値の算出をテーブルを用いて行うことによって、ファ
ジィ推論に要する時間も短縮でき、ファジィ装置による
制御サイクルを短くして対象物の制御特性を向上させる
ことができる。On the other hand, if fuzzy control is performed using a conventional table in which the output value of the consequent corresponds to the input value of the antecedent, the size of the table according to the conventional technology is the same as that of the present invention. 20000 (=100X20
0) A byte-sized table is required. Therefore, by using the present invention, highly accurate fuzzy control can be obtained with a small storage capacity. In addition, by using a table to calculate the membership function value of the antecedent part, which takes a particularly long time to calculate, the time required for fuzzy inference can be shortened, and the control cycle of the fuzzy device can be shortened to improve the control characteristics of the object. can be improved.
また前件部のメンバーシップ関数の設定を変えたテーブ
ルを予め記憶しておく、すなわち異なるメンバーシップ
関数によるテーブルを複数用意して、条件に合わせて使
用するテーブルを切り換えれば、より良いファジィ制御
が行えるものである0本実施例に合わせると、空調ユニ
ットの冷房運転用に設定した前件部のメンバーシップ関
数を用いたテーブルと空調ユニットの暖房運転用に設定
した前件部のメンバーシップ関数を用いたテーブルとを
記憶し、空調ユニットが冷房運転に設定されたかまたは
暖房運転に設定されたかによって使用するテーブルを切
り換えるようにするのが望ましいものである。In addition, better fuzzy control can be achieved by pre-memorizing tables with different membership function settings for the antecedent part, in other words, by preparing multiple tables with different membership functions and switching the table to be used according to the conditions. According to this embodiment, a table using the membership function of the antecedent part set for the cooling operation of the air conditioning unit and a membership function of the antecedent part set for the heating operation of the air conditioning unit are created. It is desirable to memorize a table using the following table, and to switch the table to be used depending on whether the air conditioning unit is set to cooling operation or heating operation.
(ト)発明の効果
以上のように本発明のファジィ制御装置は、検出値及び
この検出値に対して予め算出した前件部のメンバーシッ
プ関数の成立度合いからなるテーブルを格納した記憶部
を備え、このテーブルから読み出される前件部のメンバ
ーシップ関数の成立度合いをファジィ推論の制御規則に
適用して後件部のメンバーシップ関数の重み付けを行う
重み付け部と、この重み付けられた後件部のメンバーシ
ップ関数から出力値を算出する演算部とを備えたので、
テーブルのデータを変えることによって異なる特性のフ
ァジィ推論を行うことができる。(G) Effects of the Invention As described above, the fuzzy control device of the present invention includes a storage unit that stores a table consisting of a detected value and the degree of fulfillment of a membership function of an antecedent part calculated in advance for this detected value. , a weighting section that weights the membership function of the consequent by applying the degree of establishment of the membership function of the antecedent read from this table to the control rule of fuzzy inference, and a member of the weighted consequent. Since it is equipped with a calculation section that calculates the output value from the ship function,
Fuzzy inference with different characteristics can be performed by changing the data in the table.
従って、テーブルのデータを変えれは他の制御対象物に
対しても容易にファジィ推論が行えるものである。また
、単一の被制御対象物に対して複数のテーブルを格納す
れは、被制御対象物の運転状態に応じてファジィ推論の
特性を変えることができ、常に最適なファジィ推論が行
えるものである。Therefore, by changing the data in the table, fuzzy inference can be easily performed for other controlled objects. Furthermore, by storing multiple tables for a single controlled object, the characteristics of fuzzy inference can be changed depending on the operating state of the controlled object, allowing optimal fuzzy inference to be performed at all times. .
第1図は本発明の概略を示す概略図、第2図は前件部の
メンバーシップ関数の特性図、第3図は第2図に示した
メンバーシップ関数の入力値と出力値とを示すテーブル
の図、第4図は他の前件部のメンバーシップ関数の特性
図、第5図は後件部のメンバーシップ関数に重み付けを
行う際の関係を示す関連図、第6図は後件部のメンバー
シップ関数の特性図、第7図はファジィ推論を行う際の
動作を示すフローチャート、第8図は重み付けされたメ
ンバーシップ関数を合成した図形の図である。
1・・・被調和室、 2・・・空調ユニット、 3・
・・温度センサ、 4・・・室温設定器、 5・・
・出力部、6・・・マイクロコンピュータ−7〜9・・
・記憶部、 10・・・インバータ装置。FIG. 1 is a schematic diagram showing the outline of the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram of the membership function of the antecedent part, and FIG. 3 is a diagram showing the input values and output values of the membership function shown in FIG. 2. Table diagram, Figure 4 is a characteristic diagram of membership functions of other antecedent parts, Figure 5 is a relationship diagram showing the relationship when weighting membership functions of consequent parts, and Figure 6 is a diagram of consequent parts. FIG. 7 is a flowchart showing the operation when performing fuzzy inference, and FIG. 8 is a diagram of a figure obtained by synthesizing weighted membership functions. 1... Conditioned room, 2... Air conditioning unit, 3.
...Temperature sensor, 4...Room temperature setting device, 5...
・Output section, 6...Microcomputer-7 to 9...
-Storage unit, 10...inverter device.
Claims (1)
の運転を制御する際に、検出値に基づく複数のメンバー
シップ関数からなる前件部と、前件部のメンバーシップ
関数の成立度合いに応じて後件部のメンバーシップ関数
の重み付けを行う加重部とを有し、この重み付けがなさ
れたメンバーシップ関数を合成した値に基づいて機器の
動作量や機器の能力を制御するように成したファジイ制
御装置において、ファジイ制御装置は、検出値及びこの
検出値に対して予め算出した前件部のメンバーシップ関
数の成立度合いからなるテーブルを格納した記憶部を備
え、このテーブルから読み出される前件部のメンバーシ
ップ関数の成立度合いをファジイ推論の制御規則に適用
して後件部のメンバーシップ関数の重み付けを行う重み
付け部と、この重み付けられた後件部のメンバーシップ
関数から出力値を算出する演算部とを備えたことを特徴
とするファジイ制御装置。(1) When controlling the operation of equipment so that the detected value of the controlled object becomes the target value, the antecedent part consists of multiple membership functions based on the detected value, and the membership function of the antecedent part is It has a weighting part that weights the membership function of the consequent part according to the degree of fulfillment, and controls the amount of operation of the equipment and the capacity of the equipment based on the value obtained by combining the weighted membership functions. The fuzzy control device is equipped with a storage unit that stores a table consisting of a detected value and the degree of fulfillment of a membership function of an antecedent part calculated in advance for this detected value, and reads out from this table. A weighting unit that weights the membership function of the consequent by applying the degree of establishment of the membership function of the antecedent to the fuzzy inference control rule, and an output value from the weighted membership function of the consequent. What is claimed is: 1. A fuzzy control device comprising: an arithmetic unit that calculates .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17150890A JPH0460703A (en) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | Fuzzy controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17150890A JPH0460703A (en) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | Fuzzy controller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0460703A true JPH0460703A (en) | 1992-02-26 |
Family
ID=15924416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17150890A Pending JPH0460703A (en) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | Fuzzy controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0460703A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103064447A (en) * | 2013-01-18 | 2013-04-24 | 西南科技大学 | Approximate three-dimensional setting method of proportion integration differentiation (PID) temperature control parameters of laser device based on narrow field theory |
| WO2023020310A1 (en) * | 2021-08-19 | 2023-02-23 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | Target gas content control method and semiconductor process device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01206142A (en) * | 1988-02-12 | 1989-08-18 | Nissan Motor Co Ltd | Device for controlling automatic transmission |
-
1990
- 1990-06-28 JP JP17150890A patent/JPH0460703A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01206142A (en) * | 1988-02-12 | 1989-08-18 | Nissan Motor Co Ltd | Device for controlling automatic transmission |
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| WO2023020310A1 (en) * | 2021-08-19 | 2023-02-23 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | Target gas content control method and semiconductor process device |
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