JPH0784607A - ファジィ制御装置 - Google Patents
ファジィ制御装置Info
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- JPH0784607A JPH0784607A JP22475993A JP22475993A JPH0784607A JP H0784607 A JPH0784607 A JP H0784607A JP 22475993 A JP22475993 A JP 22475993A JP 22475993 A JP22475993 A JP 22475993A JP H0784607 A JPH0784607 A JP H0784607A
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- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ファジィ推論により制御対象の操
作量を求め制御対象を制御するファジィ制御装置に関
し、制御対象に対する目標設定値が変更された場合にも
メンバーシップ関数を変更する必要がないファジィ制御
装置を提供することを目的とする。 【構成】 検出器からの検出量ｘを入力する入力信号処
理手段からの信号を入力しファジィ推論により制御量Ｅ
を求めるファジィ推論手段と、前記制御量Ｅに基づいて
制御対象の操作量ｅを出力する出力信号処理手段とを備
えたファジィ制御装置において、入力のメンバーシップ
関数の入力値Ｘを無単位の数値で予め設定するととも
に、入力信号処理手段は、検出量ｘを目標設定値ｘspで
除算した値に前記入力のメンバーシップ関数の目標設定
値Ｘspを乗算した入力値Ｘをファジィ推論手段に出力
し、出力信号処理手段は、制御量Ｅを目標設定値Ｘspで
除算した値に目標設定値ｘspを乗算した値を操作量ｅと
して出力するように構成する。
作量を求め制御対象を制御するファジィ制御装置に関
し、制御対象に対する目標設定値が変更された場合にも
メンバーシップ関数を変更する必要がないファジィ制御
装置を提供することを目的とする。 【構成】 検出器からの検出量ｘを入力する入力信号処
理手段からの信号を入力しファジィ推論により制御量Ｅ
を求めるファジィ推論手段と、前記制御量Ｅに基づいて
制御対象の操作量ｅを出力する出力信号処理手段とを備
えたファジィ制御装置において、入力のメンバーシップ
関数の入力値Ｘを無単位の数値で予め設定するととも
に、入力信号処理手段は、検出量ｘを目標設定値ｘspで
除算した値に前記入力のメンバーシップ関数の目標設定
値Ｘspを乗算した入力値Ｘをファジィ推論手段に出力
し、出力信号処理手段は、制御量Ｅを目標設定値Ｘspで
除算した値に目標設定値ｘspを乗算した値を操作量ｅと
して出力するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ファジィ推論により制
御対象の操作量を求め制御対象を制御するファジィ制御
装置に関する。
御対象の操作量を求め制御対象を制御するファジィ制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種機器の自動制御は、例えば、
ＰＩＤ制御により行われているが、このような制御で
は、制御精度に限界があり、また、非定常時等に適切な
制御を行うことが困難である。
ＰＩＤ制御により行われているが、このような制御で
は、制御精度に限界があり、また、非定常時等に適切な
制御を行うことが困難である。
【０００３】そこで、近時、ファジィ推論により制御対
象の操作量を求めるファジィ制御により各種機器を制御
し、これにより制御精度を向上し、非定常時等に適切な
制御を行うことが行われている。
象の操作量を求めるファジィ制御により各種機器を制御
し、これにより制御精度を向上し、非定常時等に適切な
制御を行うことが行われている。
【０００４】そして、ファジィ推論では、一般に、入力
および出力のメンバーシップ関数およびファジィルール
を用いて制御量が求められる。
および出力のメンバーシップ関数およびファジィルール
を用いて制御量が求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ファジィ制御装置では、制御対象に対する目標設定値ｘ
spを変更すると、メンバーシップ関数を変更する必要が
あり、メンバーシップ関数の変更に多大な手間がかかる
という問題があった。
ファジィ制御装置では、制御対象に対する目標設定値ｘ
spを変更すると、メンバーシップ関数を変更する必要が
あり、メンバーシップ関数の変更に多大な手間がかかる
という問題があった。
【０００６】すなわち、例えば、図６に示すように、現
在の目標設定値がｘspであるメンバーシップ関数におい
て、目標設定値がｘ' spに変更されると、図７に示すよ
うに、メンバーシップ関数を目標設定値がｘ' spになる
ように平行移動し、メンバーシップ関数を新たに設定す
る必要があった。
在の目標設定値がｘspであるメンバーシップ関数におい
て、目標設定値がｘ' spに変更されると、図７に示すよ
うに、メンバーシップ関数を目標設定値がｘ' spになる
ように平行移動し、メンバーシップ関数を新たに設定す
る必要があった。
【０００７】本発明は、上記のような問題を解決したも
ので、制御対象に対する目標設定値が変更された場合に
もメンバーシップ関数を変更する必要がないファジィ制
御装置を提供することを目的とする。
ので、制御対象に対する目標設定値が変更された場合に
もメンバーシップ関数を変更する必要がないファジィ制
御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、検出器からの検出量ｘを入力する入力信号処理手
段と、前記入力信号処理手段からの信号を入力し予め定
められた入力および出力のメンバーシップ関数およびフ
ァジィルールを用いたファジィ推論により制御量Ｅを求
めるファジィ推論手段と、前記制御量Ｅを入力しこの制
御量Ｅに基づいて制御対象の操作量ｅを出力する出力信
号処理手段とを備えたファジィ制御装置において、前記
入力のメンバーシップ関数の入力値Ｘを無単位の数値で
予め設定するとともに、前記入力信号処理手段は、前記
検出量ｘを目標設定値ｘspで除算し、この除算した値に
前記メンバーシップ関数の目標設定値Ｘspを乗算した入
力値Ｘを前記ファジィ推論手段に出力し、前記出力信号
処理手段は、前記制御量Ｅを前記目標設定値Ｘspで除算
し、この除算した値に前記目標設定値ｘspを乗算した値
を前記操作量ｅとして出力するものである。
置は、検出器からの検出量ｘを入力する入力信号処理手
段と、前記入力信号処理手段からの信号を入力し予め定
められた入力および出力のメンバーシップ関数およびフ
ァジィルールを用いたファジィ推論により制御量Ｅを求
めるファジィ推論手段と、前記制御量Ｅを入力しこの制
御量Ｅに基づいて制御対象の操作量ｅを出力する出力信
号処理手段とを備えたファジィ制御装置において、前記
入力のメンバーシップ関数の入力値Ｘを無単位の数値で
予め設定するとともに、前記入力信号処理手段は、前記
検出量ｘを目標設定値ｘspで除算し、この除算した値に
前記メンバーシップ関数の目標設定値Ｘspを乗算した入
力値Ｘを前記ファジィ推論手段に出力し、前記出力信号
処理手段は、前記制御量Ｅを前記目標設定値Ｘspで除算
し、この除算した値に前記目標設定値ｘspを乗算した値
を前記操作量ｅとして出力するものである。
【０００９】
【作用】本発明のファジィ制御装置では、制御対象の目
標設定値ｘspが、ｘ' spに変更された場合にも、メンバ
ーシップ関数の目標設定値が常にＸspとなる。
標設定値ｘspが、ｘ' spに変更された場合にも、メンバ
ーシップ関数の目標設定値が常にＸspとなる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の詳細を図面に示す一実施例に
ついて説明する。図１は、本発明のファジィ制御装置の
一実施例を示すもので、図において符号１１は、検出器
１３からの検出量ｘを入力する入力信号処理部を示して
いる。
ついて説明する。図１は、本発明のファジィ制御装置の
一実施例を示すもので、図において符号１１は、検出器
１３からの検出量ｘを入力する入力信号処理部を示して
いる。
【００１１】また、符号１５は、入力信号処理部１１か
らの信号を入力し、予め定められた入力のメンバーシッ
プ関数，出力のメンバーシップ関数およびファジィルー
ルを用いたファジィ推論により制御量Ｅを求めるファジ
ィ推論部を示している。
らの信号を入力し、予め定められた入力のメンバーシッ
プ関数，出力のメンバーシップ関数およびファジィルー
ルを用いたファジィ推論により制御量Ｅを求めるファジ
ィ推論部を示している。
【００１２】さらに、符号１７は、制御量Ｅを入力し、
この制御量Ｅに基づいて制御対象１９の操作量ｅを出力
する出力信号処理部を示している。しかして、この実施
例では、図２に示すように、入力のメンバーシップ関数
の横軸に設定される入力値Ｘが、無単位の数値で予め設
定されており、関数の目標設定値がＸspとされている。
この制御量Ｅに基づいて制御対象１９の操作量ｅを出力
する出力信号処理部を示している。しかして、この実施
例では、図２に示すように、入力のメンバーシップ関数
の横軸に設定される入力値Ｘが、無単位の数値で予め設
定されており、関数の目標設定値がＸspとされている。
【００１３】そして、入力信号処理部１１は、検出量ｘ
を、現在の制御対象に対する目標設定値ｘspで除算し、
この除算した値にメンバーシップ関数の目標設定値Ｘsp
を乗算した入力値Ｘをファジィ推論部１５に出力するよ
うに構成されている。
を、現在の制御対象に対する目標設定値ｘspで除算し、
この除算した値にメンバーシップ関数の目標設定値Ｘsp
を乗算した入力値Ｘをファジィ推論部１５に出力するよ
うに構成されている。
【００１４】すなわち入力信号処理部１１は、次式
（１）を用いて入力値Ｘを演算する。 Ｘ＝Ｘsp×（ｘ／ｘsp）・・・（１） また、出力信号処理部１７は、制御量Ｅを目標設定値Ｘ
spで除算し、この除算した値に目標設定値ｘspを乗算し
た値を操作量ｅとして出力するように構成されている。
（１）を用いて入力値Ｘを演算する。 Ｘ＝Ｘsp×（ｘ／ｘsp）・・・（１） また、出力信号処理部１７は、制御量Ｅを目標設定値Ｘ
spで除算し、この除算した値に目標設定値ｘspを乗算し
た値を操作量ｅとして出力するように構成されている。
【００１５】すなわち出力信号処理部１７は、次式
（２）を用いて操作量ｅを演算する。 ｅ＝（Ｅ／Ｘsp）×ｘsp・・・（２） 上述したファジィ制御装置では、検出器１３からの検出
量ｘが入力信号処理部１１に入力されると、入力信号処
理部１１において、式（１）により、入力値Ｘが演算さ
れ、この入力値Ｘがファジィ推論部１５に出力される。
（２）を用いて操作量ｅを演算する。 ｅ＝（Ｅ／Ｘsp）×ｘsp・・・（２） 上述したファジィ制御装置では、検出器１３からの検出
量ｘが入力信号処理部１１に入力されると、入力信号処
理部１１において、式（１）により、入力値Ｘが演算さ
れ、この入力値Ｘがファジィ推論部１５に出力される。
【００１６】そして、ファジィ推論部１５により、入力
のメンバーシップ関数，出力のメンバーシップ関数およ
びファジィルールを用いたファジィ推論が行われ、制御
量Ｅが求められる。
のメンバーシップ関数，出力のメンバーシップ関数およ
びファジィルールを用いたファジィ推論が行われ、制御
量Ｅが求められる。
【００１７】さらに、この制御量Ｅは、出力信号処理部
１７に入力され、出力信号処理部１７において、式
（２）により制御対象１９の操作量ｅが演算され、制御
対象１９に出力される。
１７に入力され、出力信号処理部１７において、式
（２）により制御対象１９の操作量ｅが演算され、制御
対象１９に出力される。
【００１８】しかして、上述したファジィ制御装置で
は、制御対象１９の目標設定値ｘspが、ｘ' spに変更さ
れた場合にも、メンバーシップ関数の目標設定値が常に
Ｘspになるため、制御対象１９に対する目標設定値ｘsp
が変更された場合にもメンバーシップ関数を変更する必
要がなくなる。
は、制御対象１９の目標設定値ｘspが、ｘ' spに変更さ
れた場合にも、メンバーシップ関数の目標設定値が常に
Ｘspになるため、制御対象１９に対する目標設定値ｘsp
が変更された場合にもメンバーシップ関数を変更する必
要がなくなる。
【００１９】すなわち、上述したファジィ制御装置で
は、目標設定値がｘspであり、この時に、例えば、目標
設定値ｘspと同じ値の検出量ｘが入力信号処理部１１に
入力された時には、式（１）により、 Ｘ＝Ｘsp×（ｘsp／ｘsp）＝Ｘsp となり、一方、目標設定値ｘspがｘ' spに変更され、こ
の時に、例えば、目標設定値ｘ' spと同じ値の検出量ｘ
が入力信号処理部１１に入力された時には、式（１）に
より、 Ｘ＝Ｘsp×（ｘ' sp／ｘ' sp）＝Ｘsp となるため、目標設定値ｘspが、ｘ' spに変更された場
合にもメンバーシップ関数を変更する必要がなくなる。
は、目標設定値がｘspであり、この時に、例えば、目標
設定値ｘspと同じ値の検出量ｘが入力信号処理部１１に
入力された時には、式（１）により、 Ｘ＝Ｘsp×（ｘsp／ｘsp）＝Ｘsp となり、一方、目標設定値ｘspがｘ' spに変更され、こ
の時に、例えば、目標設定値ｘ' spと同じ値の検出量ｘ
が入力信号処理部１１に入力された時には、式（１）に
より、 Ｘ＝Ｘsp×（ｘ' sp／ｘ' sp）＝Ｘsp となるため、目標設定値ｘspが、ｘ' spに変更された場
合にもメンバーシップ関数を変更する必要がなくなる。
【００２０】図３は、本発明のファジィ制御装置が適用
される空調装置を示しており、この空調装置では、部屋
２１には、給気ファン２３からの空気を部屋２１内に導
くための給気管路２５が開口され、給気管路２５には、
定風量装置２７が配置されている。
される空調装置を示しており、この空調装置では、部屋
２１には、給気ファン２３からの空気を部屋２１内に導
くための給気管路２５が開口され、給気管路２５には、
定風量装置２７が配置されている。
【００２１】また、部屋２１には、部屋２１からの空気
を排気ファン２９に導くための排気管路３１が開口さ
れ、排気管路３１には、圧力調節用排気ダンパ３３が配
置されている。
を排気ファン２９に導くための排気管路３１が開口さ
れ、排気管路３１には、圧力調節用排気ダンパ３３が配
置されている。
【００２２】そして、部屋２１の内外の差圧を測定する
差圧計３５からの差圧計測値ΔＰをファジィ制御装置３
７に入力し、ファジィ制御装置３７により圧力調節用排
気ダンパ３３の開度を制御することにより部屋２１の内
外の差圧値を目標設定値ｘspに制御するように構成され
ている。
差圧計３５からの差圧計測値ΔＰをファジィ制御装置３
７に入力し、ファジィ制御装置３７により圧力調節用排
気ダンパ３３の開度を制御することにより部屋２１の内
外の差圧値を目標設定値ｘspに制御するように構成され
ている。
【００２３】上述したファジィ制御装置３７には、以下
に述べる（１）〜（６）のファジィルールが予め設定さ
れている。 （１）差圧計測値ΔＰが「低い」時には、圧力調節用排
気ダンパ３３を「もっと閉じる」。
に述べる（１）〜（６）のファジィルールが予め設定さ
れている。 （１）差圧計測値ΔＰが「低い」時には、圧力調節用排
気ダンパ３３を「もっと閉じる」。
【００２４】（２）差圧計測値ΔＰが「少し低い」時に
は、圧力調節用排気ダンパ３３を「少し閉じる」。 （３）差圧計測値ΔＰが「ちょうどよい」時には、圧力
調節用排気ダンパ３３を「動かさない」。
は、圧力調節用排気ダンパ３３を「少し閉じる」。 （３）差圧計測値ΔＰが「ちょうどよい」時には、圧力
調節用排気ダンパ３３を「動かさない」。
【００２５】（４）差圧計測値ΔＰが「少し高い」時に
は、圧力調節用排気ダンパ３３を「少し開ける」。 （５）差圧計測値ΔＰが「高い」時には、圧力調節用排
気ダンパ３３を「もっと開ける」。
は、圧力調節用排気ダンパ３３を「少し開ける」。 （５）差圧計測値ΔＰが「高い」時には、圧力調節用排
気ダンパ３３を「もっと開ける」。
【００２６】（６）「ドア２１ａが開いた」時には、圧
力調節用排気ダンパ３３を「動かさない」。 図４および図５は、ファジィ制御装置３７のファジィ推
論部１５に予め設定されるメンバーシップ関数を示して
いる。
力調節用排気ダンパ３３を「動かさない」。 図４および図５は、ファジィ制御装置３７のファジィ推
論部１５に予め設定されるメンバーシップ関数を示して
いる。
【００２７】図４は、入力である差圧計測値ΔＰのメン
バーシップ関数であり、横軸には、入力値Ｘが無単位の
数値で予め設定され、縦軸には、適合度がとられてい
る。図５は、出力である開度修正量ΔＭのメンバーシッ
プ関数であり、横軸には、開度修正量ΔＭが、縦軸に
は、適合度がとられている。
バーシップ関数であり、横軸には、入力値Ｘが無単位の
数値で予め設定され、縦軸には、適合度がとられてい
る。図５は、出力である開度修正量ΔＭのメンバーシッ
プ関数であり、横軸には、開度修正量ΔＭが、縦軸に
は、適合度がとられている。
【００２８】上述した空調装置のファジィ制御装置３７
では、例えば、部屋２１の内外の差圧の目標設定値が２
mmAqであり、この時に、例えば、目標設定値２mmAqと同
じ値の検出量２mmAqが差圧計３５から入力信号処理部１
１に入力された時には、式（１）により、 Ｘ＝０．４×（２／２）＝０．４ となり、一方、部屋２１の内外の差圧の目標設定値が２
mmAqから３mmAqに変更され、この時に、例えば、目標設
定値３mmAqと同じ値の検出量３mmAqが差圧計３５から入
力信号処理部１１に入力された時には、式（１）によ
り、 Ｘ＝０．４×（３／３）＝０．４ となるため、部屋２１の内外の差圧の目標設定値が２mm
Aqから３mmAqに変更された場合にもメンバーシップ関数
を変更する必要がなくなる。
では、例えば、部屋２１の内外の差圧の目標設定値が２
mmAqであり、この時に、例えば、目標設定値２mmAqと同
じ値の検出量２mmAqが差圧計３５から入力信号処理部１
１に入力された時には、式（１）により、 Ｘ＝０．４×（２／２）＝０．４ となり、一方、部屋２１の内外の差圧の目標設定値が２
mmAqから３mmAqに変更され、この時に、例えば、目標設
定値３mmAqと同じ値の検出量３mmAqが差圧計３５から入
力信号処理部１１に入力された時には、式（１）によ
り、 Ｘ＝０．４×（３／３）＝０．４ となるため、部屋２１の内外の差圧の目標設定値が２mm
Aqから３mmAqに変更された場合にもメンバーシップ関数
を変更する必要がなくなる。
【００２９】なお、以上述べた実施例では、部屋２１の
差圧制御に本発明を適用した例について説明したが、本
発明はかかる実施例に限定されるものではなく、例え
ば、給湯設備の温度制御，空調装置の各種制御，位置決
めの制御等のように、制御対象が同一で目標設定値ｘsp
が変更されるような制御に広く応用できることは勿論で
ある。
差圧制御に本発明を適用した例について説明したが、本
発明はかかる実施例に限定されるものではなく、例え
ば、給湯設備の温度制御，空調装置の各種制御，位置決
めの制御等のように、制御対象が同一で目標設定値ｘsp
が変更されるような制御に広く応用できることは勿論で
ある。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のファジィ制
御装置では、制御対象の目標設定値ｘ spが、ｘ' spに変
更された場合にも、メンバーシップ関数の目標設定値が
常にＸ spになるため、制御対象に対する目標設定値が変
更された場合にもメンバーシップ関数を変更する必要が
なくなるという利点がある。
御装置では、制御対象の目標設定値ｘ spが、ｘ' spに変
更された場合にも、メンバーシップ関数の目標設定値が
常にＸ spになるため、制御対象に対する目標設定値が変
更された場合にもメンバーシップ関数を変更する必要が
なくなるという利点がある。
【図１】本発明のファジィ制御装置の一実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１のファジィ推論部の入力のメンバーシップ
関数を示す説明図である。
関数を示す説明図である。
【図３】本発明が適用される空調装置を示す配管系統図
である。
である。
【図４】図３のファジィ制御装置における入力のメンバ
ーシップ関数を示す説明図である。
ーシップ関数を示す説明図である。
【図５】図３のファジィ制御装置における出力のメンバ
ーシップ関数を示す説明図である。
ーシップ関数を示す説明図である。
【図６】従来のファジィ推論部に設定される入力のメン
バーシップ関数を示す説明図である。
バーシップ関数を示す説明図である。
【図７】従来のファジィ推論部に設定される入力のメン
バーシップ関数を示す説明図である。
バーシップ関数を示す説明図である。
１１ 入力信号処理部 １３ 検出器 １５ ファジィ推論部 １７ 出力信号処理部 １９ 制御対象
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年５月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【図６】
【図７】
Claims (1)
- 【請求項１】 検出器からの検出量ｘを入力する入力信
号処理手段と、 前記入力信号処理手段からの信号を入力し予め定められ
た入力および出力のメンバーシップ関数およびファジィ
ルールを用いたファジィ推論により制御量Ｅを求めるフ
ァジィ推論手段と、 前記制御量Ｅを入力しこの制御量Ｅに基づいて制御対象
の操作量ｅを出力する出力信号処理手段とを備えたファ
ジィ制御装置において、 前記入力のメンバーシップ関数の入力値Ｘを無単位の数
値で予め設定するとともに、前記入力信号処理手段は、
前記検出量ｘを目標設定値ｘspで除算し、この除算した
値に前記メンバーシップ関数の目標設定値Ｘspを乗算し
た入力値Ｘを前記ファジィ推論手段に出力し、前記出力
信号処理手段は、前記制御量Ｅを前記目標設定値Ｘspで
除算し、この除算した値に前記目標設定値ｘspを乗算し
た値を前記操作量ｅとして出力することを特徴とするフ
ァジィ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22475993A JPH0784607A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ファジィ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22475993A JPH0784607A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ファジィ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0784607A true JPH0784607A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16818791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22475993A Pending JPH0784607A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ファジィ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0784607A (ja) |
-
1993
- 1993-09-09 JP JP22475993A patent/JPH0784607A/ja active Pending
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