DE4230756A1 - Stored-program control in accordance with fuzzy logic principles - involves defuzzification by centre-of-gravity computation of fuzzy conclusions obtd. from defined regional pertinence functions - Google Patents
Stored-program control in accordance with fuzzy logic principles - involves defuzzification by centre-of-gravity computation of fuzzy conclusions obtd. from defined regional pertinence functionsInfo
- Publication number
- DE4230756A1 DE4230756A1 DE4230756A DE4230756A DE4230756A1 DE 4230756 A1 DE4230756 A1 DE 4230756A1 DE 4230756 A DE4230756 A DE 4230756A DE 4230756 A DE4230756 A DE 4230756A DE 4230756 A1 DE4230756 A1 DE 4230756A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- control
- value
- fuzzy
- gravity
- area
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N7/00—Computing arrangements based on specific mathematical models
- G06N7/02—Computing arrangements based on specific mathematical models using fuzzy logic
- G06N7/04—Physical realisation
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/10—Plc systems
- G05B2219/13—Plc programming
- G05B2219/13091—Use of precalculated and stored values to speed up calculations
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/10—Plc systems
- G05B2219/13—Plc programming
- G05B2219/13096—Fuzzy control function
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/10—Plc systems
- G05B2219/15—Plc structure of the system
- G05B2219/15025—Before starting communication between modules, initialize modules
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Algebra (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft speicherprogrammierbare Steuerungen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie beispielsweise aus dem Artikel "Speicherprogrammierbare Steuerungen: Abgrenzung und Definitionen" in der Zeitschrift "Automatisierungstechnische Praxis" ATP 6/1989 Seite 264ff. als bekannt hervorgeht.The invention relates to programmable logic controllers according to the preamble of claim 1, such as from the Article "Programmable logic controllers: delimitation and Definitions "in the magazine" Automation technology Practice "ATP 6/1989 page 264ff. Emerges as known.
In dieser Schrift versucht der Autor zu definieren, durch wel che charakteristischen Eigenschaften sich eine speicherprogram mierte Steuerung (SPS) von anderen rechnergesteuerten Steuerun gen unterscheidet. Auf Seite 267 Spalte 2 des Artikels werden die wesentlichen Merkmale einer speicherprogrammierten Steue rung dargestellt, dazu gehört vor allem, daß der Programmablauf zyklisch geschieht.In this document the author tries to define by what The characteristic features of a memory program mated control (PLC) from other computer-controlled controls gene differs. On page 267 column 2 of the article will be the essential features of a memory-programmed control shown above all, that includes the program flow happens cyclically.
Bei einem zyklischen Programmablauf ist die Reaktionszeit der Steuerung durch die zur Ausführung eines Programmzyklus benö tigten Zeit begrenzt. Da in einer Kette von Prozessen der lang samste Prozeß die Geschwindigkeit bestimmt, ist man bemüht, die benötigte Reaktionszeit einer Maschine so gering wie möglich zu halten, um die Produktivität zu erhöhen. Um kurze Reaktionszei ten zu gewährleisten, ist es also notwendig, die Dauer eines Programmzyklusses so gering wie möglich zu halten. Dies ermög licht gleichzeitig auch feinfühliger und präziser auf die Stell glieder einzuwirken. Im Gegensatz dazu ist die Berechnung von Steuersignalen unter Verwendung von Fuzzy-Regeln aufwendig. Es wird viel Rechenzeit benötigt, wie zum Beispiel für numerische Integrationen, so daß die Verwendung von Fuzzy-Regeln die Zyk luszeiten erhöht. Da speicherprogrammierbare Steuerungen ur sprünglich nur mit logischen Vergleichen arbeiteten und erst Weiterentwicklungen die Durchführung von einfachen arithmeti schen Operationen ermöglichten und die speicherprogrammierbaren Steuerungen nicht für solche internen Arbeitsabläufe konzipiert sind, sind aufwendige mathematische Operationen entweder gar nicht oder nur sehr umständlich und langsam möglich. Dadurch wird die von einer speicherprogrammierbaren Steuerung benötigte Rechenzeit für die Berechnung der Stellgröße und damit-die Zyk lenzeit zu groß, um damit in sinnvoller Geschwindigkeit Vorgän ge zu steuern.In the case of a cyclical program run, the reaction time is the Controlled by the necessary to execute a program cycle limited time. Because in a chain of processes the long The speed of the entire process determines the effort required response time of a machine as short as possible hold to increase productivity. At short reaction time To guarantee this, it is necessary to cover the duration of one Keep the program cycle as low as possible. This enables light is also more sensitive and precise to the position act on limbs. In contrast, the calculation of Control signals using fuzzy rules are complex. It much computing time is required, such as for numerical Integrations so that the use of fuzzy rules the Zyk lusetime increased. Since programmable logic controllers ur originally only worked with logical comparisons and only Further developments the implementation of simple arithmeti operations enabled and the programmable Control systems are not designed for such internal work processes complex mathematical operations are either done not possible or only very cumbersome and slow. Thereby is the one required by a programmable logic controller Computing time for the calculation of the manipulated variable and thus the cycle time too long to be able to process at a reasonable speed to control.
Aufgabe der Erfindung ist es, für die gattungsgemäß zugrundege legte speicherprogrammierbare Steuerung das Steuerungsverfahren nach den Regeln der Fuzzy-Logik dahingehend zu verbessern, daß die von der Steuerung zur Ermittlung der Stellgröße benötigten Steuer- und Zyklenzeiten auf praxistaugliche Werte verringert werden.The object of the invention is for those of the generic type programmable logic controller laid the control procedure according to the rules of fuzzy logic to improve that those required by the controller to determine the manipulated variable Control and cycle times reduced to practical values will.
Diese Aufgabe wird bei Zugrundelegung der gattungsgemäßen spei cherprogrammierten Steuerung erfindungsgemäß durch die kenn zeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.This task is based on the generic spei cherprogrammed control according to the invention by the kenn Drawing features of claim 1 solved.
In dem Artikel "Fuzzy Control - heuristische Regelung mittels unscharfer Logik" in der Zeitschrift "Automatisierungstechni sche Praxis" ATP 4/1992 Seite 176ff., fortgesetzt in 5/1992 Seite 239ff., werden die Regeln vorgestellt und beschrieben, nach denen unscharfe logische Schlüsse ermittelt und nach denen bei Steuerungen aus gemessenen Zustandsgrößen ein Stellsignal berechnet wird. In der Praxis haben sich die in dem Artikel vorgestellte "Min-Max"-Methode zur Durchführung unscharfer logischer Schlüsse und die Schwerpunktmethode zur Berechnung eines Stellsignales aus dem Ergebnis der "Min-Max"-Methode durchgesetzt. Zur Berechnung eines Stellsignales nach der Schwerpunktmethode ist es allerdings notwendig, numerische Integrationen durchzuführen. Numerische Integrationen sind aber sehr rechenintensiv und daher nicht in vernünftigem Rechenzeit aufwand auf speicherprogrammierbaren Steuerungen durchführbar. Noch aufwendiger als die Schwerpunktberechnung selbst ist Be rechnung der Schnittpunkte der sich überlagernden Zugehörig keitsfunktionen der Fuzzy-Regeln.In the article "Fuzzy Control - heuristic regulation by means of fuzzy logic "in the magazine" Automatisierungstechni practice "ATP 4/1992 page 176ff., continued in 5/1992 Page 239ff., The rules are presented and described, according to which fuzzy logical conclusions are determined and according to which in the case of controls from measured state variables, an actuating signal is calculated. In practice, those in the article presented "Min-Max" method for performing blurred logical conclusions and the main method of calculation an actuating signal from the result of the "Min-Max" method enforced. To calculate an actuating signal after the Priority method, however, it is necessary to use numerical To carry out integrations. However, numerical integrations are very computationally intensive and therefore not in reasonable computing time effort can be carried out on programmable logic controllers. Be is even more complex than the center of gravity calculation itself calculation of the intersection of the overlapping associated functions of the fuzzy rules.
Um die Aufgabe zu lösen, muß die speicherprogrammierbare Steue rung so weit wie möglich von zeitaufwendigen Berechnungen be freit werden. Als eine Möglichkeit, dies zu realisieren, schlägt der Artikel "Fuzzy Control - heuristische Regelung mittels un scharfer Logik" vor, nach Art eines Kennfeldes in einer Matrix die Stellgröße in Abhängigkeit von der/den Zustandsgröße(n) der Eingangsvariable(n) abzuspeichern. Dabei werden nur die Stell größen bestimmter Werte der Zustandsgrößen abgespeichert, da zwischenliegende Werte sollen mittels Interpolation bestimmt werden. Diese Methode wäre zwar auf speicherprogrammierbaren Steuerungen anwendbar, aber die notwendigen numerisch auszufüh renden Interpolationen sind ebenfalls rechenintensiv. Ferner ist der Speicherplatzbedarf, insbesondere wenn mehrere Steue rungssignale von der Steuerung berücksichtigt werden, äußerst groß.In order to solve the task, the programmable logic controller as far as possible from time-consuming calculations become free. As one way of realizing this, suggests the article "Fuzzy Control - heuristic regulation using un sharp logic "before, in the manner of a map in a matrix the manipulated variable as a function of the state variable (s) Save input variable (s). Only the position sizes of certain values of the state variables are stored because Intermediate values should be determined using interpolation will. This method would be programmable Controls applicable, but the necessary numerical execution Interpolations are also computationally intensive. Further is the storage space requirement, especially if there are several taxes tion signals from the controller are taken into account, extremely large.
Erfindungsgemäß erfolgt die Berechnung des Schwerpunktes, der die Stellgröße bestimmt, aus den einzelnen Zugehörigkeitsfunk tionen nach einem anderen Verfahren, das es erlaubt, die von der speicherprogrammierbaren Steuerung durchzuführenden Berech nungen auf eine kleine Anzahl von einfachen Operationen zurück zuführen, wobei auf eine begrenzte Anzahl vorausberechenbarer und stets benutzter Zwischenergebnisse der Berechnung aus einem dafür reservierten Speicherbereich der speicherprogrammierbaren Steuerung zurückgegriffen wird. Die Berechnung dieser Zwischen ergebnisse ist nur einmal notwendig. Sie kann auf einem Rechner vorab stattfinden und die Zwischenergebnisse können dann bei der Programmierung der speicherprogrammierbaren Steuerung di rekt in dem dafür reservierten Speicherbereich abgelegt werden. Ein weiterer Vorteil der im Folgenden beschriebenen Methode ist es, daß der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren berechnete Gesamtschwerpunkt dem nach der bekannten Schwerpunktmethode berechneten Schwerpunkt entspricht.According to the invention, the calculation of the center of gravity takes place determines the manipulated variable from the individual membership radio tion according to another procedure which allows that of the programmable logic controller to be performed back to a small number of simple operations feed, being predictable to a limited number and always used intermediate results of the calculation from one reserved memory area for the programmable logic controller Control is used. Calculating this intermediate results are only necessary once. You can on a computer take place in advance and the interim results can then be sent to programming the programmable logic controller di stored directly in the memory area reserved for this. Another advantage of the method described below is it that the calculated according to the inventive method Overall focus on the known focus method calculated center of gravity corresponds.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Wertebereich der Steuerungssignale in verschiedene Teilbereiche, die sich über lappen können, unterteilt und jedem dieser Teilbereiche eine Zugehörigkeitsfunktion der Zustandsgröße in dem Teilbereich zugeordnet. Daneben wird jeder dieser Zugehörigkeitsfunktionen in ihrem von dem Wahrheitswert Null verschiedenen Wertebereich eine konstante Zugehörigkeitsfunktion im "Dann-Teil" zugeord net. Als Abszissenwert des Einzelschwerpunktes xk, der k-ten Zugehörigkeitsfunktion, wird der Abszissenwert des Schwerpunk tes des aus der Breite des Wertebereiches und aus dem Wert der konstanten Zugehörigkeitsfunktion des "Dann-Teiles" gebildeten Fläche Ak verwendet. Im Folgenden werden einfachheitshalber an Stelle der Bezeichnungen "Abszissenwert des (Einzel-)Schwer punktes" kurz die Bezeichnungen "(Einzel-)Schwerpunkt" benutzt, da in dem Verfahren nur die Abszissenwerte von Bedeutung sind und die Ordinatenwerte der Zugehörigkeitsfunktionen in den Schwerpunkten zu Ermittlung des Stellsignales nicht benötigt werden. Die Zahlenwerte Ak und xk werden nach der Festlegung der Zugehorigkeitsfunktionen einmal berechnet und danach in ihnen jeweils zugeordneten, direkt durch die Prozessoreinheit der speicherprogrammierbaren Steuerung zugänglichen Speicherbe reichen abgespeichert. Die Berechnung des Gesamtschwerpunktes erfolgt dann in durch die speicherprogrammierbare Steuerung als durch den Wert uk der jeweiligen Zugehörigkeitsfunktion für das gemessene Steuerungssignal gewichtetes Mittel aus den Einzel schwerpunkten xk der Zugehörigkeitsfunktionen und den Werten der Fläche Ak nach der Formel: In the method according to the invention, the range of values of the control signals is subdivided into different sub-areas that can overlap and each of these sub-areas is assigned a membership function of the state variable in the sub-area. In addition, a constant membership function in the "then part" is assigned to each of these membership functions in their value range that differs from the zero truth value. As the abscissa value of the individual center of gravity x k , the kth membership function, the abscissa value of the center of gravity t of the area A k formed from the width of the value range and from the value of the constant membership function of the "then part" is used. In the following, for the sake of simplicity, the terms "abscissa value of the (single) focus", in short the terms "(single) focus" are used, since only the abscissa values are important in the method and the ordinate values of the membership functions in the focus to be determined of the control signal are not required. The numerical values A k and x k are calculated once after the membership functions have been determined and then stored in memory areas which are respectively assigned to them and are directly accessible by the processor unit of the programmable logic controller. The total center of gravity is then calculated in the programmable logic controller as the mean weighted by the value u k of the respective membership function for the measured control signal from the individual centers of gravity x k of the membership functions and the values of the area A k according to the formula:
Von der speicherprogrammierbaren Steuerung sind während eines Programmzyklus dann nur noch eine Division sowie zwei m-glied rige Summationen durchzuführen, wobei die Summandenen jeweils aus dem Produkt eines bzw. zweier an einem bekannten Speicher platz abgelegten Zahlenwertes mit dem in jedem Zyklus zu be rechnenden konstanten Wert uk der jeweiligen Zugehörigkeits funktion für das gemessene Steuerungssignal bestehen. Dabei ist m die Anzahl der Zugehörigkeitsfunktionen. Werden mehrere Steue rungssignale berücksichtigt, so erhöht sich die Anzahl der abzu speichernden Zahlenwerte linear um die Anzahl der hinzukommenden Zugehörigkeitsfunktionen. So sind beispielsweise bei vier zu berücksichtigenden Steuerungssignalen, deren Wertebereich von jeweils drei Zugehörigkeitsfunktionen abgedeckt wird, in jeder Summe nur m=12 Glieder zu berechnen und zu addieren und es müs sen insgesamt nur 24 Zahlenwerte Ak, uk abgespeichert werden.From the programmable logic controller, only one division and two m-element summations are then to be carried out during a program cycle, the summands each consisting of the product of one or two numerical values stored in a known memory location with the constant value to be calculated in each cycle u k of the respective membership function for the measured control signal. M is the number of membership functions. If several control signals are taken into account, the number of numerical values to be stored increases linearly by the number of membership functions to be added. For example, with four control signals to be taken into account, the value range of which is covered by three membership functions, only m = 12 elements have to be calculated and added in each sum and only a total of 24 numerical values A k , u k have to be stored.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran sprüchen entnommen werden.Advantageous embodiments of the invention can the Unteran sayings are taken.
Um eine weitere Verkürzung der von der speicherprogrammierbaren Steuerung benötigten Rechenzeit zu erzielen, kann man das Pro dukt Bk=A * xk aus der Größe der Fläche Ak und dem Einzelschwer punkt xk der Zugehörigkeitsfunktionen ebenfalls vorberechnet anstelle des Einzelschwerpunktes xk in dem Speicher abgelegen. Man spart dadurch in jedem Programmzyklus m Multiplikationen, ohne an der Art der Berechnung etwas zu modifizieren.To achieve a further reduction in the computing time required by the programmable logic controller, the product B k = A * x k can also be precalculated from the size of the area A k and the individual center of gravity x k of the membership functions instead of the individual center of gravity x k in the Out of memory. This saves m multiplications in each program cycle without modifying the type of calculation.
Wenn man für alle Zugehörigkeitsfunktionen der Wert der kon stanten Zugehörigkeitsfunktion im "Dann-Teil" als gleich groß festsetzt, kann man die Rechenzeit des speicherprogrammierbaren Steuerung weiter verringern. Die Berechnungsformel für den Schwerpunkt reduziert sich dann nämlich auf:If one considers the value of the con constant membership function in the "then part" as the same size fixes, one can calculate the computing time of the programmable Reduce control further. The calculation formula for the The focus is then reduced to:
Dadurch werden die zur Berechnung der Summenglieder notwendigen Multiplikationen weiter reduziert.This makes the necessary for the calculation of the sum elements Multiplications further reduced.
Im Gegensatz zu diesen die Rechenzeit der speicherprogrammier baren Steuerung verringernden Maßnahmen kann man auch jedem Einzelschwerpunkt ein von der Zugehörigkeitsfunktion des "Dann- Teiles" unabhängigen Wichtungsfaktor zuordnen. Dadurch ge winnt man einen direkten Einfluß auf das Steuerungsverhalten, erhöht jedoch die in jedem Zyklus durchzuführenden mathemati schen Operationen. Die Wichtungsfaktoren werden vorzugsweise in einem für sie reservierten Speicherbereich abgespeichert.In contrast to this the computing time of the memory programmer You can also take measures to reduce control Single focus one from the membership function of the "Then- Assign part "independent weighting factor you gain a direct influence on the control behavior, however, increases the mathematics to be performed in each cycle operations. The weighting factors are preferably in a memory area reserved for them.
Der Steuerungsablauf erfolgt nach folgendem Muster. Von den Signalgebern wird ein Steuerungssignal als Maß für die gemes sene Zustandsgröße an die Prozessoreinheit geleitet. Diese er mittelt den Wert der Zugehörigkeitsfunktionen für die Steue rungssignale. Anschließend erfolgt die Schwerpunktberechnung unter direktem Zugriff auf die in dem Speicher abgelegten Zah lenwerte für die Schwerpunkte xk und die Fläche Ak. Aus dem Schwerpunkt ermittelt die Prozessoreinheit dann die an die Stellglieder zu übermittelnden Stellsignale.The control process follows the following pattern. A control signal is sent from the signal transmitters to the processor unit as a measure of the measured state variable. This determines the value of the membership functions for the control signals. The center of gravity calculation is then carried out with direct access to the numerical values stored in the memory for the center of gravity x k and the area A k . The processor unit then determines the control signals to be transmitted to the actuators from the center of gravity.
Claims (4)
gekennzeichnet durch
eine Ausführung des Steuerungsverfahrens nach den Regeln der Fuzzy-Logik, wobei
- für zumindest ein Steuerungssignal der Wertebereich des Steuerungssignales in eine bestimmte Anzahl von Teilberei chen unterteilt wird, für jeden Wert des Steuerungssignales in jedem Teilbereich eine Zugehörigkeitsfunktion des Wertes in den Teilbereich definiert wird (Fuzzifizierung),
- nach vorbestimmten Regeln aus den erhaltenen Steuerungs signalen eine unscharfe logische Verknüpfung und ein un scharfer logischer Schluß nach einer "Wenn-Dann"-Regel ausgeführt wird,
- aus dem unscharfen Ergebnis des "Wenn-Dann"-Schlusses mit tels einer Schwerpunktberechnung ein Steuersignal berechnet wird (Defuzzifizierung),
- für jede vorgegebene Zugehörigkeitsfunktion vorab der Ein zelschwerpunkt xk berechnet und in einem dafür vorgesehenen, dem direkten Zugang durch die Prozessoreinheit zugänglichen Speicherbereich abgelegt wird, wobei jede Zugehörigkeitsfunktion in ihrem von dem Wahrheitswert Null verschiedenen Wertebereich eine konstante Zugehörigkeitsfunktion im "Dann-Teil" aufweist,
- der Einzelschwerpunkt x k der Schwerpunkt der aus der Breite des Wertebereiches und aus dem Wert der konstanten Zugehö rigkeitsfunktion des "Dann-Teiles" gebildeten Fläche Ak ist,
- die Größe der Fläche Ak ebenfalls in einem dem direkten Zugang durch die Prozessoreinheit zugänglichen Speicherbe reich abgelegt wird,
- die Berechnung des Gesamtschwerpunktes Xs als durch den Wert uk der jeweiligen Zugehörigkeitsfunktion für das ge messene Steuerungssignal gewichtetes Mittel aus dem Einzel schwerpunkten Xk der Zugehörigkeitsfunktionen und den Wer ten der Fläche Ak erfolgt.1. Executable by programmable logic controllers (PLC) Control method in which a control pro stored in a central unit with memory and is executed by a processor unit, with Sig necessary state variables are recorded and processed in rer form of the controller and are actuators can be controlled by the processor unit, the control Actuation of the actuators is carried out with control signals from the Processor unit depending on the signal generator transmitted control signals and the control program be determined,
marked by
an execution of the control procedure according to the rules of Fuzzy logic, where
- For at least one control signal, the value range of the Control signals in a certain number of parts Chen is divided for each value of the control signal a membership function of the value in each sub-area is defined in the sub-area (fuzzification),
- According to predetermined rules from the control received signals a fuzzy logical link and an un sharp logical conclusion according to an "if-then" rule is performed,
- from the fuzzy result of the "if-then" conclusion with a control signal is calculated by means of a center of gravity calculation will (defuzzification),
- For each predefined membership function, the on in advance focus xk calculated and in one for that provided direct access through the Processor unit accessible storage area is, each membership function in its by the Truth value zero different value range one has constant membership function in the "then part",
- the individual focus x k the center of gravity of out of breadth of the value range and from the value of the constant appendages rigence function of the "then part" formed area Ak is
- the size of area Ak also in a direct Access through memory accessible by the processor unit is richly filed
- the calculation of the overall center of gravity Xs than through the Value uk the respective membership function for the ge measured control signal weighted average from the individual focus Xk of membership functions and who th area Ak he follows.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Produkte Bk aus der Größe der Fläche Ak und dem Einzel schwerpunkt xk der Zugehörigkeitsfunktionen ebenfalls jeweils vorberechnet anstelle der Einzelschwerpunkte xk in dem Speicher abgelegt sind.2. Control method according to claim 1,
characterized,
that the products B k from the size of the area A k and the individual center of gravity x k of the membership functions are also each pre-calculated in the memory instead of the individual centers of gravity x k .
dadurch gekennzeichnet,
daß für alle Zugehörigkeitsfunktionen der Wert der konstanten Zugehörigkeitsfunktion im "Dann-Teil" derselbe ist. 3. Control method according to claim 1,
characterized,
that the value of the constant membership function in the "then part" is the same for all membership functions.
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Einzelschwerpunkt ein von der Zugehörigkeitsfunktion des "Dann-Teiles" unabhängiger Wichtungsfaktor zugeordnet wird.4. Control method according to claim 1,
characterized,
that each individual focus is assigned a weighting factor that is independent of the membership function of the "then part".
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4230756A DE4230756A1 (en) | 1992-09-15 | 1992-09-15 | Stored-program control in accordance with fuzzy logic principles - involves defuzzification by centre-of-gravity computation of fuzzy conclusions obtd. from defined regional pertinence functions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4230756A DE4230756A1 (en) | 1992-09-15 | 1992-09-15 | Stored-program control in accordance with fuzzy logic principles - involves defuzzification by centre-of-gravity computation of fuzzy conclusions obtd. from defined regional pertinence functions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4230756A1 true DE4230756A1 (en) | 1993-11-04 |
Family
ID=6467949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4230756A Withdrawn DE4230756A1 (en) | 1992-09-15 | 1992-09-15 | Stored-program control in accordance with fuzzy logic principles - involves defuzzification by centre-of-gravity computation of fuzzy conclusions obtd. from defined regional pertinence functions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4230756A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4439225A1 (en) * | 1993-12-27 | 1995-06-29 | Ford Motor Co | Defuzzification method for fuzzy logic output signals and controller device therefor |
DE4440094C1 (en) * | 1994-10-13 | 1996-02-29 | Vms Gmbh Vollenbroich Mecatron | Motion control of rotary inertia loads e.g. for sewing machine drive shaft |
US5764855A (en) * | 1994-04-29 | 1998-06-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for fuzzifying input signals present at the inputs of a fuzzy processor by using input membership functions |
DE10144441A1 (en) * | 2001-09-06 | 2003-03-27 | Biotronik Mess & Therapieg | Fuzzy inference engine |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3936503A1 (en) * | 1988-11-04 | 1990-05-10 | Olympus Optical Co | Digital fuzzy logic controller - has parallel processing stages to operate on specific parameters for fast operation |
-
1992
- 1992-09-15 DE DE4230756A patent/DE4230756A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3936503A1 (en) * | 1988-11-04 | 1990-05-10 | Olympus Optical Co | Digital fuzzy logic controller - has parallel processing stages to operate on specific parameters for fast operation |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
GRÖTSCH, E.: "Speicherprogrammierbare Steuerungen: Abgrenzung und Definition" in: Automatisierungstechnische Praxis 31 (1989), H. 6, S. 264-271 * |
PREUSS, H.P.: "Fuzzy Control-heuristische Regelung mittels unscharfer Logik" in: Automatisierungstechnische Praxis 34 (1992), H. 5, S. 239-246 * |
SCHRÖDER, E.: "Prüfstandsteuerung mit Fuzzy- Logik" in: Messen & Prüfen Mai 1992, S. 48, 49 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4439225A1 (en) * | 1993-12-27 | 1995-06-29 | Ford Motor Co | Defuzzification method for fuzzy logic output signals and controller device therefor |
DE4439225B4 (en) * | 1993-12-27 | 2005-01-27 | Ford Motor Company, Dearborn | Defuzzification method for fuzzy logic output signals and controller device for this purpose |
US5764855A (en) * | 1994-04-29 | 1998-06-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for fuzzifying input signals present at the inputs of a fuzzy processor by using input membership functions |
DE4440094C1 (en) * | 1994-10-13 | 1996-02-29 | Vms Gmbh Vollenbroich Mecatron | Motion control of rotary inertia loads e.g. for sewing machine drive shaft |
DE10144441A1 (en) * | 2001-09-06 | 2003-03-27 | Biotronik Mess & Therapieg | Fuzzy inference engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69225723T2 (en) | Two-stage system identification device with optimization | |
DE69209622T2 (en) | Process for decarburizing a molten steel using neuronal networks | |
DE3883192T2 (en) | Neural network circuit and structure. | |
DE29521338U1 (en) | Computer with a neutral network | |
DE3889039T2 (en) | SELF-PROGRAMMING PROCEDURE. | |
DE69319716T2 (en) | Chaos feedback system | |
DE69228517T2 (en) | Simulator using a neural network | |
WO2019081241A1 (en) | Method, device and computer program for developing a deep neural network | |
EP0419705A1 (en) | Method for reducing jerkiness of numerical drive systems | |
EP0419706B1 (en) | Method for position or path control | |
EP0875808A2 (en) | Method and system for generating a process model of a technical installation | |
DE69026324T2 (en) | Regulator with two degrees of freedom | |
DE4230756A1 (en) | Stored-program control in accordance with fuzzy logic principles - involves defuzzification by centre-of-gravity computation of fuzzy conclusions obtd. from defined regional pertinence functions | |
EP3542317A1 (en) | Model-calculating unit and control device for selectively calculating an rbf model, a gaussian process model, and an mlp model | |
DE69118981T2 (en) | Facility for "fuzzy" inference | |
DE69203592T2 (en) | Electronic fuzzy logic control and associated memory construction method. | |
EP0561813B1 (en) | Method of determining pilot position-control parameters | |
DE68928071T2 (en) | Apparatus and method for generating fuzzy inference rules | |
EP0600569B1 (en) | Method for evaluating a number of linguistic rules | |
DE69313622T2 (en) | Storage organization method for a control with fuzzy logic and device for it | |
WO1996014608A1 (en) | Process for designing a fuzzy-controller | |
DE19827238B4 (en) | Method for operating a vector computer | |
DE3910036C1 (en) | ||
EP0721618B1 (en) | Process for accelerated rule evaluation in a fuzzy inference processor and device for carrying it out | |
DE4020001C2 (en) | Circuit arrangement of a neuron circuit and a neural network constructed therewith |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |