Integrationsgerechter Entwurf von Fuzzy-Reglern:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1996
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 20]
210 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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| adam_text | Titel: Integrationsgerechter Entwurf von Fuzzy-Reglern
Autor: Ungering, Ansgar P
Jahr: 1996
schritt- m mrn^rn BERICHTEmMH^I Dipl.-Ing. Ansgar P. Lingering, Soest Integrationsgerechter Entwurf von Fuzzy-Reglern Reihe 20: Rechnerunterstützte Verfahren Nr. 210 VDI VERLA3
V Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Grundlagen 4 2.1 Fuzzy-Regler 4 3 Grundgatter digitaler Fuzzy-Regler g 3.1 Minimumgatter in digitaler Schaltungstechnik 8 3.2 Indirekte Minimumbildung 9 3.3 Direkte Minimumbildung 13 4 Speicherung von Zugehörigkeitsfunktionen 18 4.1 Punktweise Speicherung 19 4.2 Verwendung von Stützstellen und Parametern 21 4.3 Speicherung charakteristischer Teilstücke 24 4.4 Gegenüberstellung der betrachteten Verfahren 31 5 Architekturkonzepte für Fuzzy-Regler 34 5.1 Konzepte zur Hardwareimplementierung 35 5.2 Fuzzy-Prozessoren und Fuzzy-Co-Prozessoren 37 5.3 Akzelerator ASICs 39 5.4 Fuzzy-Controller 40 5.5 Gegenüberstellung der Architekturkonzepte 43 6 Strategien zur Umsetzung von Fuzzy-Reglern 44 6.1 Integrationsgerechter Fuzzy-Regler Algorithmus 44 6.2 Einschränkung der Flexibilität 45 6.3 Grundschaltungen 46 6.4 Ausnutzen von Datenabhängigkeiten 47 6.4.1 Selektion aller aktiven Regeln 48 6.4.2 Sprungverfahren 51 6.4.3 Blockverfahren 52 6.4.4 Vergleich der Verfahren zur Selektion aktiver Regeln 56
VI Inhaltsverzeichnis 6.5 Datenflußanalyse eines Fuzzy-Reglers 60 6.6 Architekturkonzepte 61 7 Fuzzy-Regler mit festverdrahteter Steuerung 64 7.1 Fuzzy-Controller in bitparalleler Technik 65 7.1.1 Fuzzifizierung und Regelabarbeitung 67 7.1.2 Überlagerung der Konklusionen 70 7.1.3 Defuzzifizierung 72 7.1.4 Prototypimplementierung 72 7.2 Fuzzy-Controller in pulsweiten Technik 74 7.2.1 Fuzzifizierer für PWM-Eingangssignale 75 7.2.2 Inferenzstufe in PWM-Technik 78 7.2.3 Überlagerung der Ausgangsfunktionen 80 7.2.4 Defuzzifizierung 81 7.2.5 Prototypimplementierung 81 7.3 Gegenüberstellung von Fuzzy-Reglem mit festverdrahteter Steuerung 84 8 Fuzzy-Regler mit programmierbarer Steuerung 86 8.1 8-Bit Fuzzy-Prozessor: FUZZY 6502 87 8.1.1 Analyse des Fuzzy-Reglers auf einem 6502 Mikroprozessor 88 8.1.2 Erweiterungsmöglichkeiten des Mikroprozessors 89 8.1.3 Neue Befehle zur Reduzierung des Speicherbedarfs im Inferenzteil 90 8.1.4 Erweiterung der ALU zur Beschleunigung der Defuzzifizierung 95 8.1.5 Implementierung des Fuzzy-Prozessors 99 8.1.6 Leistungsmerkmale und Kenngrößen 100 8.2 Fuzzy-Akzelerator Chip 102 8.2.1 Analyse eines Fuzzy-Reglers auf einem 32-Bit Prozessor System 103 8.2.2 Konzeptionierung eines Fuzzy-Akzelerator Chips 104 8.2.3 Architektur des Akzelerator Chips zur Berechnung einer Regel 110 8.2.4 Simulationsergebnisse 112 8.3 Gegenüberstellung von Fuzzy-Reglem mit programmierbarer Steuerung 114
VII 9 Mixed-Signal Fuzzy-Regler 116 9.1 Mixed-Signal Fuzzy-Regler mit schaltbarer Regelbasis 118 9.2 Mixed-Signal Fuzzy-Regler mit Zeigerarchitektur 122 9.2.1 Schnittstelle zwischen Fuzzifizierung und Inferenzeinheit 122 9.2.2 Größensortierte Zeigerzuweisung 123 9.2.3 Inferenzeinheit für Zeigerverarbeitung 126 9.2.4 Schnittstelle zwischen Inferenzeinheit und Defuzzifizierung 127 9.2.5 Defuzzifizierung 128 9.2.5 Gesamtarchitektur und Prototypimplementierung 129 9.3 Vergleich der Mixed-Signal Architekturen 131 10 Zusammenfassung 132 Literatur 134
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