JP2643295B2 - ファジィ制御演算装置およびファジィ推論方法 - Google Patents
ファジィ制御演算装置およびファジィ推論方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、制御計測値とその制御量を人間が感覚的に
判定する定量値との双方あるいは何れか一方を入力値と
して，定められたあいまいな推論規則に従って，ファジ
ィ推論規則で演算し，その結果として出力用メンバシッ
プ関数を作成し，その関数から出力値を決定して制御操
作量として出力するようにしたファジィ制御演算装置に
関する。
判定する定量値との双方あるいは何れか一方を入力値と
して，定められたあいまいな推論規則に従って，ファジ
ィ推論規則で演算し，その結果として出力用メンバシッ
プ関数を作成し，その関数から出力値を決定して制御操
作量として出力するようにしたファジィ制御演算装置に
関する。
従来の技術 ファジィ（Fuzzy）とは日本語で表現するところの
「あいまいさ」を意味する。ファジィ理論は1965年にア
メリカのL.A.Zadeh教授によって提唱された集合理論で
あるが，本発明に関連するファジィ推論はファジィ理論
の一分野であり，近年このファジィ推論が制御分野に実
用化され，ファジィ制御と呼ばれている（例えば，計測
自動制御学会論文集20（1983年）第873頁から第880頁，
システムと制御28（1984年）第597頁から第604頁）。
「あいまいさ」を意味する。ファジィ理論は1965年にア
メリカのL.A.Zadeh教授によって提唱された集合理論で
あるが，本発明に関連するファジィ推論はファジィ理論
の一分野であり，近年このファジィ推論が制御分野に実
用化され，ファジィ制御と呼ばれている（例えば，計測
自動制御学会論文集20（1983年）第873頁から第880頁，
システムと制御28（1984年）第597頁から第604頁）。
ファジィ制御は従来のPID制御，現代制御と比較して
も遜色の無いものと言われており，特に制御系が非線形
なシステム系，もしくは人間の評価が関与しているあい
まいな情報を取り扱わなければいけないシステム系にお
いては熟練者の持つ知識や制御経験などを取り扱うこと
ができ，その有効性は高い。
も遜色の無いものと言われており，特に制御系が非線形
なシステム系，もしくは人間の評価が関与しているあい
まいな情報を取り扱わなければいけないシステム系にお
いては熟練者の持つ知識や制御経験などを取り扱うこと
ができ，その有効性は高い。
したがって，現在プロセス制御系に多く用いられてい
るPID制御装置のような線形の制御出力に限らず，任意
の非線形な制御出力を必要とする制御対象に有効である
と考えられる。すなわち，ファジィ制御を用いる狙いは
数学モデルが構成できない複雑な制御システム系におい
て，人間（操作者）が従来の経験から得ている知識や制
御経験等から，そのシステムを実現させる制御を計算機
で再現しようとする所にある。
るPID制御装置のような線形の制御出力に限らず，任意
の非線形な制御出力を必要とする制御対象に有効である
と考えられる。すなわち，ファジィ制御を用いる狙いは
数学モデルが構成できない複雑な制御システム系におい
て，人間（操作者）が従来の経験から得ている知識や制
御経験等から，そのシステムを実現させる制御を計算機
で再現しようとする所にある。
なお，ファジィ推論，ファジィ制御と言う用語に関し
てファジー推論，ファジー制御と言う用語を用いた論
文，特許などがあるが，本明細書では，すべて「ファジ
ィ」と言う用語に統一して説明することにした。
てファジー推論，ファジー制御と言う用語を用いた論
文，特許などがあるが，本明細書では，すべて「ファジ
ィ」と言う用語に統一して説明することにした。
従来の技術を説明するに当たり，まず，ファジィ推論
（ファジィ制御とも言う）の基本概略について説明す
る。
（ファジィ制御とも言う）の基本概略について説明す
る。
人間の評価が関与する制御システム系において，操作
者が制御操作量に主観的に，また感覚的に判定した変
量，たとえば「大きい」，「中位」，「とても」，「少
し」等の変量（これをファジィ変数と言う）を用いて最
終の制御操作量を決定する場合がある。この入力変量は
操作者が自分の経験から得た制御経験を用いて操作量を
決定している。ファジィ制御演算装置では所定の推論規
則に従って，入力変量のファジィ変数を推論規則の前件
部（IF部）に適用し，その規則に対する満足度（メンバ
シップ値）から，後件部（THEN部）での出力のファジィ
数を決定している。ここで、ファジィ数とは「おおよそ
２」などのあいまいな数値を意味し、メンバシップ関数
で表現するものである。実際の操作量は複数規則による
出力のファジィ数の重心値等を取ることにより，得るこ
とができる。
者が制御操作量に主観的に，また感覚的に判定した変
量，たとえば「大きい」，「中位」，「とても」，「少
し」等の変量（これをファジィ変数と言う）を用いて最
終の制御操作量を決定する場合がある。この入力変量は
操作者が自分の経験から得た制御経験を用いて操作量を
決定している。ファジィ制御演算装置では所定の推論規
則に従って，入力変量のファジィ変数を推論規則の前件
部（IF部）に適用し，その規則に対する満足度（メンバ
シップ値）から，後件部（THEN部）での出力のファジィ
数を決定している。ここで、ファジィ数とは「おおよそ
２」などのあいまいな数値を意味し、メンバシップ関数
で表現するものである。実際の操作量は複数規則による
出力のファジィ数の重心値等を取ることにより，得るこ
とができる。
第９図はファジィ制御演算装置の従来例を示すブロッ
ク図である。各ブロックを説明すると次のようになる。
同図において,1はデータ（計算値および人間の評価値を
含む）入力装置,2は表示指令装置,3はファジィ推論演算
装置,4は推論結果出力装置,5は表示装置である。
ク図である。各ブロックを説明すると次のようになる。
同図において,1はデータ（計算値および人間の評価値を
含む）入力装置,2は表示指令装置,3はファジィ推論演算
装置,4は推論結果出力装置,5は表示装置である。
表示指令装置２はキーボードで構成され，ファジィ推
論演算装置３はデジタル計算機で構成されている。デー
タ入力装置１に入力されたデータはファジィ推論演算装
置３で推論演算がほどこされた結果，推論結果を出力
し，同時に表示装置５に推論規則のリスト，ファジィ変
数のリストおよび各種推論規則の使用状況などが表示さ
れるようになっている。
論演算装置３はデジタル計算機で構成されている。デー
タ入力装置１に入力されたデータはファジィ推論演算装
置３で推論演算がほどこされた結果，推論結果を出力
し，同時に表示装置５に推論規則のリスト，ファジィ変
数のリストおよび各種推論規則の使用状況などが表示さ
れるようになっている。
この従来図，第９図はファジィ推論規則の推論規則や
入力データとしてのファジィ変数はファジィ推論演算装
置で一定に固定されており，ファジィ変数を変更する機
能は持たない。
入力データとしてのファジィ変数はファジィ推論演算装
置で一定に固定されており，ファジィ変数を変更する機
能は持たない。
第10図は従来の推論規則のチューニング可能なファジ
ィ制御演算装置の他の例を示すブロック図である。第10
図は第９図に対して，ファジィ数を入力するデータ入力
装置１と，その入力値を用いて，ファジィ推論演算を行
なうファジィ推論演算装置３と，その結果得られる推論
結果のファジィ数から制御結果として制御出力を出す推
論結果装置４と，表示指令装置２からの指令により，入
力値，ファジィ推論に用いられたファジィ推論規則およ
びファジィ変数，または推論結果出力などを表示する表
示装置５からなる第９図のファジィ推論装置に推論異常
検知パラメータ入力装置109より入力されたパラメータ
およびファジィ推論により得られた推論結果のファジィ
数をファジィ推論演算装置103から与えられて，前記パ
ラメータとの比較により，推論結果の検討からファジィ
推論演算装置103における推論異常の検知を行なう推論
異常検知装置110と推論異常が検知されたとき，そのと
きの関連諸データを推論状況データとして記憶する推論
異常状況記憶装置111と，推論異常状況表示指令装置112
からの指令に基づいて，推論異常に関する異常発生の日
時，その時の入力値，推論規則，出力値および推論結果
のファジィ数などを表示する推論異常状況表示装置113
とを付加したものである。
ィ制御演算装置の他の例を示すブロック図である。第10
図は第９図に対して，ファジィ数を入力するデータ入力
装置１と，その入力値を用いて，ファジィ推論演算を行
なうファジィ推論演算装置３と，その結果得られる推論
結果のファジィ数から制御結果として制御出力を出す推
論結果装置４と，表示指令装置２からの指令により，入
力値，ファジィ推論に用いられたファジィ推論規則およ
びファジィ変数，または推論結果出力などを表示する表
示装置５からなる第９図のファジィ推論装置に推論異常
検知パラメータ入力装置109より入力されたパラメータ
およびファジィ推論により得られた推論結果のファジィ
数をファジィ推論演算装置103から与えられて，前記パ
ラメータとの比較により，推論結果の検討からファジィ
推論演算装置103における推論異常の検知を行なう推論
異常検知装置110と推論異常が検知されたとき，そのと
きの関連諸データを推論状況データとして記憶する推論
異常状況記憶装置111と，推論異常状況表示指令装置112
からの指令に基づいて，推論異常に関する異常発生の日
時，その時の入力値，推論規則，出力値および推論結果
のファジィ数などを表示する推論異常状況表示装置113
とを付加したものである。
発明が解決しようとする課題 しかしながら，このような従来の方法では、ファジィ
推論の後件部の変数はファジィ変数で与えられており，
どのように規則を記述すれば，どのような非線形系の出
力を得られるかは見通しがつきにくく，また，推論規則
をチューニングする際に，チューニング対象のパラメー
ターの個数が多いため，チューニングは困難な場合が多
く，従来のPID制御の長所である線形システム系での制
御の容易性，高速性を包含できないでいた。
推論の後件部の変数はファジィ変数で与えられており，
どのように規則を記述すれば，どのような非線形系の出
力を得られるかは見通しがつきにくく，また，推論規則
をチューニングする際に，チューニング対象のパラメー
ターの個数が多いため，チューニングは困難な場合が多
く，従来のPID制御の長所である線形システム系での制
御の容易性，高速性を包含できないでいた。
そこで，本発明は、ファジィ推論規則を記憶する記憶
部の記憶容量の削減を図ることができるとともにルール
調整の容易化、ファジィ推論演算の高速化を可能とする
ファジィ制御演算装置を提供することを目的とする。
部の記憶容量の削減を図ることができるとともにルール
調整の容易化、ファジィ推論演算の高速化を可能とする
ファジィ制御演算装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明のファジィ制御演算
装置は、制御対象からの観測値と人間が感覚的に判定す
る定量値との双方あるいは何れか一方のデータを入力
し、ファジィ推論演算を行って制御対象への操作量を出
力する演算装置であって、前記データを入力するデータ
入力部と、ファジィ推論規則の後件部を定数値として推
論規則を記憶するファジィ推論規則記憶部と、前記ファ
ジィ推論演算を行って前記入力されたデータに対する複
数のファジィ推論規則の前件部に適合するそれぞれの度
合と前記記憶されたファジィ推論規則の後件部の定数値
とからそれぞれのファジィ推論規則の出力値を求め、そ
れぞれのファジィ推論規則の出力値を統合して制御対象
への操作量を求めるファジィ推論演算部と、求められた
ファジィ推論演算結果を出力する出力部とを備えた構成
である。
装置は、制御対象からの観測値と人間が感覚的に判定す
る定量値との双方あるいは何れか一方のデータを入力
し、ファジィ推論演算を行って制御対象への操作量を出
力する演算装置であって、前記データを入力するデータ
入力部と、ファジィ推論規則の後件部を定数値として推
論規則を記憶するファジィ推論規則記憶部と、前記ファ
ジィ推論演算を行って前記入力されたデータに対する複
数のファジィ推論規則の前件部に適合するそれぞれの度
合と前記記憶されたファジィ推論規則の後件部の定数値
とからそれぞれのファジィ推論規則の出力値を求め、そ
れぞれのファジィ推論規則の出力値を統合して制御対象
への操作量を求めるファジィ推論演算部と、求められた
ファジィ推論演算結果を出力する出力部とを備えた構成
である。
また、本発明のファジィ推論方法は、制御対象の観測
値と人間が感覚的に判定する定量値との双方あるいは何
れか一方のデータから制御対象への操作量を推論するフ
ァジィ推論方法であって、以下の各ステップを含むもの
である。
値と人間が感覚的に判定する定量値との双方あるいは何
れか一方のデータから制御対象への操作量を推論するフ
ァジィ推論方法であって、以下の各ステップを含むもの
である。
ファジィ推論規則の後件部として定数値を予めメモリ
に記憶するステップ、前記データを入力するステップ、
入力されたデータに対する複数のファジィ推論規則の前
件部に適合する度合をそれぞれ求めるステップ、前記そ
れぞれの適合する度合と予め記憶されたファジィ推論規
則の後件部の定数値とからそれぞれのファジィ推論規則
の出力値を求めるステップ、それぞれのファジィ推論規
則の出力値から制御対象への操作量を求めるステップ。
に記憶するステップ、前記データを入力するステップ、
入力されたデータに対する複数のファジィ推論規則の前
件部に適合する度合をそれぞれ求めるステップ、前記そ
れぞれの適合する度合と予め記憶されたファジィ推論規
則の後件部の定数値とからそれぞれのファジィ推論規則
の出力値を求めるステップ、それぞれのファジィ推論規
則の出力値から制御対象への操作量を求めるステップ。
作用 以上のようにファジィ推論規則の後件部を定数値とす
ることで、ファジィ推論規則を記憶するメモリは小容量
のメモリが使用でき、ルール調整の容易化、ファジィ推
論演算の高速化が可能となる。
ることで、ファジィ推論規則を記憶するメモリは小容量
のメモリが使用でき、ルール調整の容易化、ファジィ推
論演算の高速化が可能となる。
実施例 以下，本発明の一実施例を図面を用いて，説明する。
第１図において,11は制御状況入力部で，プロセス制
御，自動調整制御，およびサーボ機構制御での計測状況
を入力する。12は言語評価入力部で，同じく入力部では
あるが，操作者の現在状況での制御評価値を入力する。
例えば，「良い」「とても良い」「少し良い」などのあ
いまいな評価量を言葉を用いて入力する。14はファジィ
数記憶部で，前記のあいまいな評価量のファジィ数を記
憶しており，その他に，ファジィ推論演算の前件部で用
いる「負で大きい」「ゼロ」「正で小さい」などの制御
量の大小を表わすファジィ変数も記憶している。
御，自動調整制御，およびサーボ機構制御での計測状況
を入力する。12は言語評価入力部で，同じく入力部では
あるが，操作者の現在状況での制御評価値を入力する。
例えば，「良い」「とても良い」「少し良い」などのあ
いまいな評価量を言葉を用いて入力する。14はファジィ
数記憶部で，前記のあいまいな評価量のファジィ数を記
憶しており，その他に，ファジィ推論演算の前件部で用
いる「負で大きい」「ゼロ」「正で小さい」などの制御
量の大小を表わすファジィ変数も記憶している。
13はファジィ数入力変更部で，前記の言語評価入力部
12で表現される評価表現に対応するファジィ数をファジ
ィ数記憶部14から取り出して入力として変更する。例え
ば「良い」という言葉によるあいまいな評価量が言語評
価入力部12に入力された場合、「良い」に対応するファ
ジィ数は第２図のメンバシップ関数で示す形としてファ
ジィ数記憶部14に記憶しており、ファジィ数入力変更部
13では「良い」という言葉からメンバシップ関数で表さ
れるファジィ数に変更する。尚、言語評価入力として
は、ファジィ情報を用いる。
12で表現される評価表現に対応するファジィ数をファジ
ィ数記憶部14から取り出して入力として変更する。例え
ば「良い」という言葉によるあいまいな評価量が言語評
価入力部12に入力された場合、「良い」に対応するファ
ジィ数は第２図のメンバシップ関数で示す形としてファ
ジィ数記憶部14に記憶しており、ファジィ数入力変更部
13では「良い」という言葉からメンバシップ関数で表さ
れるファジィ数に変更する。尚、言語評価入力として
は、ファジィ情報を用いる。
15はファジィ推論規則記憶部で，ファジィ推論に用い
る推論規則を多数記憶している。ここで用いられる規則
は「IF…（前件部）…THEN…（後件部）である」の形式
で表現され，前件部はファジィ変数を含む推論命題で，
また後件部は通常の実数である定数値で表現されてい
る。16は推論規則管理部で，ファジィ数記憶部14からフ
ァジィ数を，またファジィ推論規則記憶部15から推論規
則を取り出す。
る推論規則を多数記憶している。ここで用いられる規則
は「IF…（前件部）…THEN…（後件部）である」の形式
で表現され，前件部はファジィ変数を含む推論命題で，
また後件部は通常の実数である定数値で表現されてい
る。16は推論規則管理部で，ファジィ数記憶部14からフ
ァジィ数を，またファジィ推論規則記憶部15から推論規
則を取り出す。
17はファジィ推論演算部で，制御状況入力部11の出力
である制御入力とファジィ数入力変更部13の出力である
ファジィ数を推論規則に適応して，ファジィ推論を行な
い，推論結果を導出する。18は制御操作量出力部で，フ
ァジィ推論の結果を出力する。19は制御指令表示部で，
制御指令を表示する。20は制御状況表示部で，制御指令
表示部19からの指令により，ファジィ推論の状況およ
び，結果を表示する。以上がファジィ制御演算を行なう
為の基本装置部である。
である制御入力とファジィ数入力変更部13の出力である
ファジィ数を推論規則に適応して，ファジィ推論を行な
い，推論結果を導出する。18は制御操作量出力部で，フ
ァジィ推論の結果を出力する。19は制御指令表示部で，
制御指令を表示する。20は制御状況表示部で，制御指令
表示部19からの指令により，ファジィ推論の状況およ
び，結果を表示する。以上がファジィ制御演算を行なう
為の基本装置部である。
前記のように構成されたファジィ制御演算装置および
チューニングの容易なファジィ推論方法について，以下
にその詳細な方法論を説明する。
チューニングの容易なファジィ推論方法について，以下
にその詳細な方法論を説明する。
＜推論方法＞ 従来のファジィ制御は制御入力から得られる情報，例
えば一次遅れのタンクモデルを考えると制御偏差e,およ
びその変化率deと，制御出力（操作量）ｕの間の関係を
IF…THEN規則として記述する場合，次のような IF e is Zero and de is Positive Medium THEN u is Negative Medium. 推論規則を複数個用意する。IF…の部分を前件部,THEN
…の部分を後件部と呼ぶ。Zero,Positive Medium,およ
びNegative Mediumなどは規則の記述に用いる入力や出
力のファジィ数を表わすラベルであり，ファジィ変数で
ある。第２図にその一例を示す。
えば一次遅れのタンクモデルを考えると制御偏差e,およ
びその変化率deと，制御出力（操作量）ｕの間の関係を
IF…THEN規則として記述する場合，次のような IF e is Zero and de is Positive Medium THEN u is Negative Medium. 推論規則を複数個用意する。IF…の部分を前件部,THEN
…の部分を後件部と呼ぶ。Zero,Positive Medium,およ
びNegative Mediumなどは規則の記述に用いる入力や出
力のファジィ数を表わすラベルであり，ファジィ変数で
ある。第２図にその一例を示す。
本発明では前件部のファジィ変数は三角型の対象なメ
ンバシップ関数として,Negative Big（NB）,Negative M
edium（NM）,Negative Small（NS）,Zero（ZO）,Positi
ve Small（PS）,Positive Medium（PM）,Positive Big
（PB）の各ファジィ変数は一定間隔の距離を持つように
設定する。また，実際の制御出力は通常の実数値である
ことが多いので,uはファジィ数ではなく，実数値である
とする。即ち， IF e is Zero and de is Positive Medium THEN u＝ｆ（例えば，実数値２）． となる。第３図にファジィ推論過程の一実施例を示す。
通常のファジィ制御と提案したファジィ制御との規則表
をそれぞれ，第４図，第５図に示す。
ンバシップ関数として,Negative Big（NB）,Negative M
edium（NM）,Negative Small（NS）,Zero（ZO）,Positi
ve Small（PS）,Positive Medium（PM）,Positive Big
（PB）の各ファジィ変数は一定間隔の距離を持つように
設定する。また，実際の制御出力は通常の実数値である
ことが多いので,uはファジィ数ではなく，実数値である
とする。即ち， IF e is Zero and de is Positive Medium THEN u＝ｆ（例えば，実数値２）． となる。第３図にファジィ推論過程の一実施例を示す。
通常のファジィ制御と提案したファジィ制御との規則表
をそれぞれ，第４図，第５図に示す。
前記の規則から得られる結論のファジィ数は となり，前件部の適合度を表わしている。推論規則は複
数あるので，結合した結果Ｔはｕのファジィ数として， μＴ（ｕ）＝μ１（ｕ）Ｖμ２（ｕ）Ｖ…Ｖμｎ（ｕ） ……（２） と求められる。ここで，Λ,Vはそれぞれmin演算,max演
算を表わす。
数あるので，結合した結果Ｔはｕのファジィ数として， μＴ（ｕ）＝μ１（ｕ）Ｖμ２（ｕ）Ｖ…Ｖμｎ（ｕ） ……（２） と求められる。ここで，Λ,Vはそれぞれmin演算,max演
算を表わす。
ファジィ数Ｔを操作量（実数値）にする方法として，
重み付き重心を採用すると， となる。ただし,fは後件部の実数値である。
重み付き重心を採用すると， となる。ただし,fは後件部の実数値である。
PID制御の出力および提案したファジィ制御の出力を
それぞれ，第６図および第７図に示す。第６図は比例要
素と微分要素の２つからなるPD制御器の出力例（表示の
ため積分要素を省く）であり,eとdeに対応した制御出力
ｕを縦軸にとっている。
それぞれ，第６図および第７図に示す。第６図は比例要
素と微分要素の２つからなるPD制御器の出力例（表示の
ため積分要素を省く）であり,eとdeに対応した制御出力
ｕを縦軸にとっている。
提案したファジィ制御で推論規則を第５図のように与
えると、第６図のPD制御と同じ出力が得られる。さら
に、ファジィ制御の入力に積分要素を追加することによ
って、同様にしてPID制御と同じ出力が得られる。非線
形成を持たせるために規則を第８図のように変更すると
出力は第７図のようになる。
えると、第６図のPD制御と同じ出力が得られる。さら
に、ファジィ制御の入力に積分要素を追加することによ
って、同様にしてPID制御と同じ出力が得られる。非線
形成を持たせるために規則を第８図のように変更すると
出力は第７図のようになる。
ｅがNBでdeがPBである近辺で出力を下げ,eがPBでdeが
NBの近辺で出力を上げている。このように，第５図の規
則表を基本に考えてPID制御に非線形成を持たせること
が容易にできる。提案したファジィ制御の特徴は２次,3
次などの高次関数を用いるよりもずっと簡単に希望する
非線形出力を得る事ができる点にあると考えられる。
NBの近辺で出力を上げている。このように，第５図の規
則表を基本に考えてPID制御に非線形成を持たせること
が容易にできる。提案したファジィ制御の特徴は２次,3
次などの高次関数を用いるよりもずっと簡単に希望する
非線形出力を得る事ができる点にあると考えられる。
なお，本実施例では，ファジィ推論の結果として得ら
れる制御操作量を（３）式による重み付き重心を採用し
たが，ファジィ数Ｔの中心値や最大値などを取る方法を
用いてもよい。
れる制御操作量を（３）式による重み付き重心を採用し
たが，ファジィ数Ｔの中心値や最大値などを取る方法を
用いてもよい。
また，本実施例では，ファジィ推論演算の（５）式と
（２）式でmin演算およびmax演算をそれぞれ用いたがmi
n演算の代わりに代数積，限界積，激烈積などのｔ−nor
m演算を，また、max演算の代わりに代数和，限界和，激
烈和などのｔ−conorm演算を用いてもよい。
（２）式でmin演算およびmax演算をそれぞれ用いたがmi
n演算の代わりに代数積，限界積，激烈積などのｔ−nor
m演算を，また、max演算の代わりに代数和，限界和，激
烈和などのｔ−conorm演算を用いてもよい。
発明の効果 以上のように本発明によれば、ファジィ推論規則の後
件部を定数値とすることで、ファジィ推論規則を記憶す
る記憶部の記憶容量の削減を図ることができるとともに
ルール調整の容易化、ファジィ推論演算の高速化が可能
となる。
件部を定数値とすることで、ファジィ推論規則を記憶す
る記憶部の記憶容量の削減を図ることができるとともに
ルール調整の容易化、ファジィ推論演算の高速化が可能
となる。
さらに、後件部の定数値を等間隔にとった場合には、
ファジィ制御はPID制御となるが、この場合でも、非線
形系の推論規則を後件部の実数値の変更だけにより、容
易にチューニング可能とし、チューニング終了後はファ
ジィ推論による制御ができ、その効果は大きい。
ファジィ制御はPID制御となるが、この場合でも、非線
形系の推論規則を後件部の実数値の変更だけにより、容
易にチューニング可能とし、チューニング終了後はファ
ジィ推論による制御ができ、その効果は大きい。
第１図は本発明における一実施例のファジィ制御演算装
置のブロック図、第２図は本発明における一実施例のフ
ァジィ変数を示す線図、第３図は本発明における提案し
たファジィ制御の一実施例のファジィ推論演算過程を示
す線図、第４図は従来のファジィ制御の推論規則を示す
線図、第５図は同装置におけるファジィ制御の一例の推
論規則を示す線図、第６図はPID制御による一実施例の
制御出力を示す線図、第７図は本発明における提案した
ファジィ制御の一実施例の制御出力を示す線図、第８図
は第７図における推論規則を示す線図、第９図は従来の
ファジィ制御演算装置の構成図、第10図は従来の推論規
則のチューニング可能なファジィ制御演算装置の構成図
である。 11……制御状況入力部、12……言語評価入力部、13……
ファジィ数入力変更部、14……ファジィ数記憶部、15…
…ファジィ推論規則記憶部、16……推論規則管理部、17
……ファジィ推論演算部、18……制御操作量出力部、19
……制御指令表示部、20……制御状況表示部。
置のブロック図、第２図は本発明における一実施例のフ
ァジィ変数を示す線図、第３図は本発明における提案し
たファジィ制御の一実施例のファジィ推論演算過程を示
す線図、第４図は従来のファジィ制御の推論規則を示す
線図、第５図は同装置におけるファジィ制御の一例の推
論規則を示す線図、第６図はPID制御による一実施例の
制御出力を示す線図、第７図は本発明における提案した
ファジィ制御の一実施例の制御出力を示す線図、第８図
は第７図における推論規則を示す線図、第９図は従来の
ファジィ制御演算装置の構成図、第10図は従来の推論規
則のチューニング可能なファジィ制御演算装置の構成図
である。 11……制御状況入力部、12……言語評価入力部、13……
ファジィ数入力変更部、14……ファジィ数記憶部、15…
…ファジィ推論規則記憶部、16……推論規則管理部、17
……ファジィ推論演算部、18……制御操作量出力部、19
……制御指令表示部、20……制御状況表示部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 寺野寿郎ほか２名「ファジィシステム 入門」（昭62−４−30）オーム社，Ｐ. 153−155 富士時報，58〔４〕（昭60），菅野道 夫ほか３名「汎用ファジィコントロール システム」，Ｐ．307−314 システムと制御チュートリアル講座’ 87「制御工学へのガイドライン（最新の モデリング理論とＫｎｏｗ−Ｈｏｗ）」 テキスト，（昭62），日本自動制御協 会，菅野道夫「システムのファジィモデ リング」，Ｐ．79−98
Claims (2)
- 【請求項１】制御対象からの観測値と人間が感覚的に判
定する定量値との双方あるいは何れか一方のデータを入
力し、ファジィ推論演算を行って制御対象への操作量を
出力する演算装置であって、 前記データを入力するデータ入力部と、ファジィ推論規
則の後件部を定数値として推論規則を記憶するファジィ
推論規則記憶部と、前記ファジィ推論演算を行って前記
入力されたデータに対する複数のファジィ推論規則の前
件部に適合するそれぞれの度合と前記記憶されたファジ
ィ推論規則の後件部の定数値とからそれぞれのファジィ
推論規則の出力値を求め、それぞれのファジィ推論規則
の出力値を統合して制御対象への操作量を求めるファジ
ィ推論演算部と、求められたファジィ推論演算結果を出
力する出力部とを備えたことを特徴としたファジィ制御
演算装置。 - 【請求項２】制御対象の観測値と人間が感覚的に判定す
る定量値との双方あるいは何れか一方のデータから制御
対象への操作量を推論するファジィ推論方法であって、
以下の各ステップを含む。 ファジィ推論規則の後件部として定数値を予めメモリに
記憶するステップ、 前記データを入力するステップ、 入力されたデータに対する複数のファジィ推論規則の前
件部に適合する度合をそれぞれ求めるステップ、 前記それぞれの適合する度合と予め記憶されたファジィ
推論規則の後件部の定数値とからそれぞれのファジィ推
論規則の出力値を求めるステップ、 それぞれのファジィ推論規則の出力値から制御対象への
操作量を求めるステップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63124352A JP2643295B2 (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | ファジィ制御演算装置およびファジィ推論方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63124352A JP2643295B2 (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | ファジィ制御演算装置およびファジィ推論方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8182994A Division JP2743914B2 (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | ファジィ制御演算装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01293401A JPH01293401A (ja) | 1989-11-27 |
| JP2643295B2 true JP2643295B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=14883258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63124352A Expired - Fee Related JP2643295B2 (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | ファジィ制御演算装置およびファジィ推論方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2643295B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0359702A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-14 | Omron Corp | 制御装置 |
| JPH06119006A (ja) * | 1992-10-08 | 1994-04-28 | Yamamoto Denki Kogyo Kk | フアジイ推論による制御法 |
| CN103309233A (zh) * | 2013-05-13 | 2013-09-18 | 陕西国防工业职业技术学院 | 一种模糊pid控制器的设计方法 |
| CN105372990A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-02 | 青岛安倍康生物医药技术有限公司 | 血细胞计数同步控制方法及应用 |
| CN112859616A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-28 | 顺德职业技术学院 | 一种传感器采样间隔模糊控制器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH077285B2 (ja) * | 1985-12-18 | 1995-01-30 | 株式会社日立製作所 | プラント制御装置 |
| JPH01142902A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-05 | Fujitsu Ltd | 自動車のファジィ制御方式 |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP63124352A patent/JP2643295B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| システムと制御チュートリアル講座’８７「制御工学へのガイドライン（最新のモデリング理論とＫｎｏｗ−Ｈｏｗ）」テキスト，（昭６２），日本自動制御協会，菅野道夫「システムのファジィモデリング」，Ｐ．７９−９８ |
| 富士時報，５８〔４〕（昭６０），菅野道夫ほか３名「汎用ファジィコントロールシステム」，Ｐ．３０７−３１４ |
| 寺野寿郎ほか２名「ファジィシステム入門」（昭６２−４−３０）オーム社，Ｐ．１５３−１５５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01293401A (ja) | 1989-11-27 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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