JPH0414139A - ファジィ開発支援装置 - Google Patents

ファジィ開発支援装置

Info

Publication number
JPH0414139A
JPH0414139A JP11898190A JP11898190A JPH0414139A JP H0414139 A JPH0414139 A JP H0414139A JP 11898190 A JP11898190 A JP 11898190A JP 11898190 A JP11898190 A JP 11898190A JP H0414139 A JPH0414139 A JP H0414139A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuzzy
display
rule
state
variable
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
Application number
JP11898190A
Other languages
English (en)
Inventor
Ritsu Katayama
片山 立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP11898190A priority Critical patent/JPH0414139A/ja
Publication of JPH0414139A publication Critical patent/JPH0414139A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Devices For Executing Special Programs (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、ファジィルールに基づいて制御を行うファジ
ィ制御装置において理想的な制御応答を実現するために
、最適なファジィ知識ベースを構築するためのファジィ
開発支援装置に関する。
(ロ)従来の技術 ファジィ制御は、メンバシップ関数とファジィルールか
らなるファジィ知識に基づいて、例えば制御(応答)偏
差やその差分情報から制御対象に応じた最適な操作量を
演算により求めて制御を行う。これにより、従来のPI
D(比例、積分、微分)制御などでは得られない非線形
で且つ可変ゲインが容易に実現でき、高精度の制御が可
能である。このため、非常に多くの制御系への適用がさ
れている。
良好なファジィ制御を行うためには、制御対象に適した
ファジィ知識の構築が重要である。
そこで、このファジィ知識ベースの構築を支援するため
に、ファジィ開発支援装置がいくつか提案されている。
従来のファジィ開発支援装置では、例えば、ファジィ制
御による制御対象の設定値への遷移状態をトレンドグラ
フで表示したり、制御実行中の各時刻における各ファジ
ィルールの成立度を、「情報処理J Vol、30 N
o、 8の記事「ファジィエキスパートシステム構築シ
ェル」 (8月号1989年、第948頁乃至第956
頁)にあるようにトレンドグラフで表示したり、あるい
は棒グラフで表示して各時刻でファジィ推論に用いられ
ているルールやそのルールの成立度を提示することによ
り、構築したファジィ知識ベースの修正(チューニング
)作業の支援をしている。
(ハ)発明が解決しようとする課題 しかし、ルール成立度のトレンドグラフによる表示で、
各ファジィルールの各時刻における成立度は把握できて
も、制御によってファジィルールの前件部の構成要素で
ある入力される事実(変数)の値(ファジィ集合)がど
のように変わるか、更にそれに応じてどのルールがファ
ジィ推論に用いられて制御が行われるのかは、容易には
分からなかった。
より効果的にファジィルールの修正を行うには、ルール
の成立度や、あるいは、ファジィ制御によって制御対象
が設定値へ遷移する状態と同時に、ファジィ制御の実行
によって前件部変数の値が変化していく様子を把握する
ことが重要である。
そして、そのためにはファジィ制御の実行におけるルー
ル成立度や各変数の状態の変化のグラフを同時に表示す
ることが必要であるが、そのとき、同時に一表示するグ
ラフの種類や表示位置が固定であると、ファジィルール
の効率的なチューニングができないといった虞があった
本発明は、斯様な点に鑑みて為されたもので、ファジィ
制御の実行によって前件部変数の値が変化していく様子
を、他の任意の制御状態を示す情報と共に把握すること
が可能で、より効果的にファジィルールのチューニング
を行うことのできるファジィ開発支援装置を提供するも
のである。
(ニ)課題を解決するための手段 本発明は、表示手段と、ファジィルールやメンバシップ
関数の定義や修正を行うためのファジィ知識ペースエデ
ィタとを具備し、前件部を構成する変数が複数あるファ
ジィルールとファジィルールにおけるファジィ集合のメ
ンバシップ関数を有するファジィ知識ベースを構築する
ためのファジィ開発支援装置であって、ファジィ制御の
実行に伴って変化する状態量の時系列的変化の表示を制
御する変数状態表示制御手段と、ファジィ制御の実行に
伴うファジィルールの成立度の表示を制御するルール成
立度表示制御手段と、2つの前件部変数で定義される前
件部変数領域に、ファジィ制御の実行に伴う2つの前件
部変数の値に応じた状態軌跡の表示を制御する状態軌跡
表示制御手段と、これら変数状態表示制御手段、ルール
成立度表示制御手段、状態軌跡表示制御手段の制御によ
る表示のうち、少なくとも2つの表示を選択的に表示手
段上に同時に表示させる表示管理手段とを備えるもので
ある。
(ホ)作用 状態軌跡表示制御手段により、ファジィ制御の実行に伴
って、2つの前件部変数の状態がどのように変化するか
を示す状態軌跡の表示制御がされ、更にこの状態軌跡の
表示と共に、変数状態制御手段の制御による変数の時系
列的変化の表示や、あるいはルール成立度表示制御手段
の制御によるルールの成立度が、表示管理手段の制御に
よって表示手段上に同時に表示することが可能になる。
(へ)実施例 第1図は、本発明のファジィ開発支援装置と該ファジィ
開発支援装置によって構築するファジィ知識に基づいて
制御を行うファジィ制御装置の一実施例の概略構成図で
ある。
(1)はファジィ制御装置で、ファジィルール及びメン
バシップ関数が記憶されたファジィ知識ベース(2)、
該ファジィ知識ベース(2)に記憶されたファジィルー
ル及びメンバシップ関数に基づいて推論を行って制御対
象(5)の制御のための出力を行うファジィ推論部(3
)、該ファジィ推論部(3)からの出力dmを1階積分
して制御対象(5)に対する操作量mを出力する積分器
(4)からなる。
このファジィ制御装置(1)では、ファジィ推論部(3
)において、制御目標値である設定値rと現在のサンプ
ル時点tにおける制御応答yとの制御偏差e (=r−
y)と、制御偏差eの1階微分deを入力とし、ファジ
ィ推論部(3)からファジィルールの基づいて操作量m
の1階微分dmが出力される。そして、積分器(4)で
dmを時間tに関して1階積分することで制御対象(5
)に対する操作量mが得られる。
尚、ファジィ推論部に制御偏差eと制御偏差eのn階微
分d”mを入力したり、その出力として操作量mそのも
のや、mのn同機分d’mを演算出力して、d″mをn
回積分することによって操作量mを導出するようなファ
ジィルールの構成でもよい。
(6)は、ファジィ制御装置(1)におけるファジィ知
識ベース(2)を構築するためのファジィ開発支援装置
で、ファジィ知識ベース(2)に記憶されるファジィル
ール及びメンバシップ関数等のファジィ知識は、ファジ
ィ知識ベースエディタ(7)により定義あるいは修正さ
れる。
(8)は、ファジィ制御装置(1)における各時刻のフ
ァジィルールの前件部や後件部の変数の値(状態量)を
ファジィ制御回路(1)から入力する状態量収集回路で
、入力された各変数の値(状態量)は夫々所定の回路へ
と振り分けて出力される。
(9)は、状態量収集回路(8)から入力される変数の
値を時系列的にトレンドダラ7で表示させるための変数
状態表示制御回路で、表示する変数や表示する色や表示
する大きさ等の属性を設定させるメニュー表示を行う機
能を有し、設定された表示属性を記憶しておく変数表示
属性メモリ(9a)を備える。
(10)は、ファジィ推論部(3)におけるファジィ推
論の実行に際して、演算されるファジィルール成立度や
後件部変数の演算過程等の結論を導く過程を表示させる
推論過程表示制御回路で、時系列的に各ルールの成立度
を同時に表示させるトレンド型ルール成立度表示制御部
(10a)と、サンプル時に成立しているルールの成立
度を棒グラフで表示させる棒グラフ型ルール成立度表示
制御部(10b)と、サンプル時における後件部変数の
値を決定するための演算過程を示すグラフを表示させる
後件部演算過程表示制御部(10c)とを備え、更には
、後述する入力回路からの入力により設定される各グラ
フの表示の有無などの制御情報を記憶する後件部演算過
程表示属性メモリ(10d)を備える。
(11)は、ファジィ知識ベースエディタ(7)で定義
されたファジィルールの前件部を構成する前件部変数の
内、2つの前件部変数に関して後述する入力回路からの
入力により設定される表示制御のための属性情報を状態
軌跡表示属性メモリ(lla)に記憶し、該状態軌跡表
示属性メモリ(11a)に記憶された属性情報に従って
、設定された2つの前件部変数を直交する2軸座標の夫
々の軸とする前件部変数領域に、状態量収集回路(8)
から入力される前件部変数の値の内の設定された2つの
前件部変数の値に応じてこれら2つの前件部変数の状態
軌跡を表示させる状態軌跡表示制御回路である。
(12)は、ファジィ知識ベースエディタ(7)で定義
された各ファジィルールに対してルール成立どの表示の
有無やルール成立度の表示の際の表示色等の色管理情報
を管理するルール色管理回路で、色管理情報を設定させ
るメニュー表示を行う機能を有し、設定された色管理情
報を記憶しておくルール色管理メモリ(12a)を備え
る。
(13)は、変数状態表示制御回路(9)によって表示
されるトレンドグラフや、推論過程表示制御回路(10
)によって表示されるルール成立度あるいは後件部演算
過程を示すグラフ、状態軌跡表示制御回(11)で表示
される状態軌跡の図等を、後述するデイスプレィの画面
上でレイアウト表示させるためのレイアウト管理回路で
、レイアウト表示のためのレイアウト情報は、後述する
入力回路からの入力により設定され、設定されたレイア
ウト情報はレイアウト管理メモリ(13a)に記憶され
る。
そして、これらファジィ知識ベースエディタ(7)、変
数状態表示制御回路(9)、推論過程表示制御回路(1
0ン、状態軌跡表示制御回(11)、ルール色管理回路
(12) 、及びレイアウト管理回路(13)に共有の
資源として、キーボード等の入力手段である入力回路(
14)と、表示手段であるデイスプレィ (15)を備
える。
まず、ファジィルール設計の初期の段階において、ファ
ジィ知識ベース(2)には、例えば第2図に示すような
ファジィルールが構成されているものとする。このとき
、ファジィルールは、前件部変数に制御偏差eと制御偏
差の1階微分deをとり、後件部変数に操作量mの1階
微分dmをとるものとする。
制御偏差eと制御偏差の1階微分deのファジィ分割は
任意であるが、ここでは制御偏差eと制御偏差の1階微
分deを、第3図に示す様に、いずれも7 ツ(N B
 : negative big、 NM : neg
ative medium、 N S : negat
ive small、Z O: zerOlP S :
 positive small、 P M : po
sitive medium、 P B : posi
tive big)に分割し、第2図に示すような13
個のファジィ制御ルールを設定する。
第2図に示すファジィルールは次のように表される。
R1:IF e  is NB、de  is ZO,
THEN dm is NBR2:IF e  is 
NM、de  is ZO,TI(EN dm is 
NMR3:IF e  is NS、de  is Z
O,THEN dm is N5R4:IF e  i
s ZO,de  is NB、THEN dm is
 NBRll:IF  e  is  PS、de  
is  ZO,THEN dm  is  PSR12
:IF  e  is  PM、de  is  ZO
,THEN dm  is  PMR13:IF  e
  is  PB、de  is  ZO,THEN 
dm  is  PB但し、e=r−y、deEde/
dt。
dm=dm/dt r:設定値、y:制御応答、e:制御偏差、de:制御
偏差の1階微分、dm:操作量mの一階微分である。
前件部のメンバシップ関数は第3図に示した通りであり
、後件部のメンバシップ関数を第4図に示す。第4図A
では後件部の変数を7つにファジィ分割した場合のメン
バシップ関数を示し、第4図Bでは後件部のメンバシッ
プ関数を実数値h(l=1〜7)に置き換えて簡略化し
たものを示す。
ファジィ制御装置(ファジィ推論部(3))に入力e、
deが与えられたとき、第4図Aで定義されるメンバシ
ップ関数に従うとき、所謂重心法では、出力dmは次式
で得られる。
dm= SzμB−(z)d z/ Sμ5−(z)d
 zここで、B、、B、、・・lBeは後件部変数のフ
ァジィ集合であり、 B’ =B’、UB’!U・・・UB’μ!1− (z
 )= t、i n・+(z )Vμs・t(Z)・・
・Vμ、−、(Z) である。但し、B’+(j=1〜n)は、出力dmを得
る式において後件部変数がB、であるようなルールの内
、成立度が最大のものを頭切りして得られるファジィ集
合であり、またμ、、、(z)はB゛で定義される適合
度である。この場合は、min/max−頭切り一重心
法によるものである。
また、第4図Bのように後件部のメンバシップ関数を実
数値に置き換えた場合には、出力dmは次式で得られる
但し、Wlは1番めのルールの、e、deに対するルー
ル成立度である。
斯様にして得られた操作量の1階微分dmから、積分器
(4)により時間tに関して積分して操作量mを得、そ
の操作量mが制御対象(5)に与えられて制御対象(5
)の制御が行われる。
さて、ファジィ知識ベース(2)に構築されたファジィ
知識(メンバシップ関数やファジィルール)に基づいて
、ファジィ制御装置(1)でファジィ制御が行われる際
には、各サンプル時刻における、ファジィ推論部(3)
に入力されるeとde、出力されるdm、操作量m、制
御応答y等の変数の値(状態量)がファジィ開発支援装
置(6)の状態量収集回路(8)に入力され、更にファ
ジィ推論部(3)において演算されるファジィルールの
成立度や後件部演算過程の情報が推論過程表示制御回路
(10)に、入力される。これにより、ファジィ制御に
おける各変数の変化の状態やルールの成立の状態をモニ
タすることができる。
まず、変数状態表示制御回路(9)によるトレンドグラ
フ(時系列グラフ)の表示について説明する。
変数のトレンドグラフの表示を行う場合、ファジィ制御
装置(1)による制御の実行(あるいは図示しないファ
ジィ制御シュミレーション装置によるファジィ制御シュ
ミレーションの実行、以下、まとめてファジィ制御の実
行と言う)に先だって、変数のトレンドグラフのの表示
属性を入力回路(14)からの入力により設定しておく
。表示属性の設定モードへの入力がされると、変数状態
表示制御回路(9)は、デイスプレィ(15)に表示属
性設定のためのメニュー表示を行う。
第5図はトレンドグラフの表示を行う変数の表示属性の
設定画面の一例で、ウィンドウAでトレンドグラフで表
示する変数を指定し、ウィンドウBで、表示の指定をし
た変数に関して、表示色、表示幅(最大値、最小値)、
目盛り表示の有無と目盛りの種類等の表示属性を指定す
る。指定された表示属性は変数表示属性メモIJ(9a
)に記憶される。ここでは、表示を行う変数として制御
応答yを選択しており、yは温度を示している。
そして、ファジィ制御の実行により、状態量収集回路(
8)に各変数の値が入力され、変数状態表示制御回路(
9)では、変数表示属性メモリ(9a)に記憶された表
示属性に従って、状態量収集回路(8)から入力される
変数の内、表示する変数について、入力されるその変数
の値を、例えば第6図に示すようなトレンドグラフに表
示する。
次に、推論過程表示制御回路(10)によるルール成立
度あるいは後件部演算過程を示すグラフの表示について
説明する。
この場合も、上述と同様に、ファジィ制御の実行に先だ
って、各グラフの表示の有無等の制御情報の設定を入力
回路(14)からの入力により行っておく。第7図は推
論過程表示制御回路(10)の制御によりデイスプレィ
(15)に表示される制御情報設定画面の一例である。
設定された制御情報は後件部演算過程表示属性メモIJ
 (10d)に記憶される。
ファジィ推論の実行に伴って、ファジィ推論部(3)か
ら、推論過程表示制御回路(10)に各サンプル時刻に
おけるルール成立度や後件部変数の演算過程を示す情報
が入力され、後件部演算過程表示属性メモリ(10cl
)に記憶された制御情報に従って、デイスプレィ(15
)に各グラフの表示を行う。
第8図乃至第10図に、推論過程表示制御回路(10)
の制御により表示されるグラフの例を示す。
第8図は、トレンド型ルール成立度表示制御部(XOa
)により表示される、各ルールの成立度(適合度)の時
間的変化を時系列的に示したルール成立度のトレンドグ
ラフである。
第9図は、棒グラフ型ルール成立度表示制御部(10b
)の制御により、ファジィ推論部(3)から入力される
サンプル時点におけるファジィルールの成立度を棒グラ
フで表示したものである。棒グラフで表示されるルール
は、推論におけるルールの成立に従ってサンプル時毎に
変わる。
また、第10図は、後件部演算過程表示制御部(10c
)により表示される後件部合成演算の様子を示すグラフ
で、第4図Bで示す後件部変数のメンバシップ関数が実
数値で表されるときの後件部変数dmの値を合成演算す
る過程を示している。
このグラフの表示も、推論により成立した各ルールで求
められる後件部変数の値に応じて、ファジィ推論部(3
)から出力される値のサンプル毎(あるいは設定された
数サンプル毎)に変化する。
ここでルール色管理回路(12)の動作について説明す
る。ルール色管理回路(12)は、第8図、第9図のよ
うな、ルールの成立度を表示する場合に、成立している
ルールの識別を容易にならしめるもので、ファジィ制御
の実行の前に各ファジィルールに対して表示色の設定が
される。
ルールの表示色の設定モードにおいて、ルール色管理回
路(12)は、第11図に示すようなルールの表示色等
の色管理情報を設定するメニュー画面デイスプレィ(1
5)にを表示させる。
そして入力回路(14)からの入力により、色管理情報
の設定がされるが、例えば、第11図の例では、ウィン
ドウαで色を設定するルールを選択し、ウィンドウβで
選択したルール表示の有無を指定し、更にウィンドウγ
で選択したルールの表示色を選択する。設定された色管
理情報はルール色管理メモリ(12a)に記憶される。
尚、ルール色管理回路(12)による色管理情報の設定
をしない場合、ルール色管理回路(12)に予め設定さ
れている色管理情報(デフオル)[)がルールに順に割
り当てられる。
そして、推論過程表示制御回路(10)によるルール成
立度のグラフ表示がされるときに、推論過程表示制御回
路(10)は、ルール色管理メモリ(12a)に記憶さ
れた色管理情報を参照して、各ルールの成立度の表示を
行う。これにより、トレンド型ルール成立度表示制御部
(10a)でルール成立度のトレンドグラフを表示する
ときには、つのトレンドグラフに各ルールの成立度が多
重表示される。また、棒グラフ型ルール成立度表示制御
部(10b)で成立しているルールの成立度を表示する
ときに、ルールの成立度の大きい順に棒グラフの表示が
されると、各サンプル時点毎で成立度を表示する位置が
変わることがあるが、ルール毎に表示色が決まっている
ので、各ルールの成立度及び成立度順の把握が容易にで
きる。
次に、状態軌跡表示制御回路(11)の制御による、フ
ァジィ制御の実行に伴った、前件部変数の状態軌跡の表
示について説明する。状態軌跡の表示は、変数状態表示
制御回路(9)によって表示されるトレンドグラフや、
推論過程表示制御回路(10)によって表示されるルー
ル成立度あるいは後件部演算過程を示すグラフの表示と
同時に行うことが可能である。
状態軌跡のグラフ表示を行うために、上述と同様に、フ
ァジィ制御の実行に先だって、定義されたファジィルー
ルの前件部を構成する前件無変数の内、2つの前件部変
数を選択(ファジィルールの前件部変数が2つしかない
ときには特に選択する必要はなく、その2つが自動的に
設定される)し、その2つの前件部変数の対して表示制
御のための属性情報を入力回路(14)から入力して設
定する。第12図は状態軌跡表示制御回路(11)の制
御によって表示される状態軌跡表示のための属性情報設
定画面の一例である。設定された属性情報は状態軌跡表
示属性メモリ(lla)に記憶される。
第12図では、定義されているファジィルールに即して
、ファジィルールの前件部の変数の内、縦軸変数として
制御偏差eを、横軸変数として制御偏差の1階微分de
を選択している。尚、第12図において、縦軸変数の候
補としてeとdeとeの2階微分であるd’eがあるが
、これは、この例ではファジィルールに3つの前件部変
数が存在する場合を示しているからで、通常ルール全体
でN(Nは2以上の整数)個の前件部変数が存在するこ
とが多い。
入力回路(14)により、ファジィルールの前件部を構
成する複数の変数の内、注目すべき2つの変数を選択す
ると、状態軌跡表示制御回路(11)は、選択した2つ
の変数を直交座標の縦軸と横軸に割り当てて、選択され
た2つの前件部変数で前件部変数領域を定義する。
また、2つの変数の選択時には、第12図に示すように
、前件部変数領域を各変数のフナシイ分割に応じた小領
域に区分けして表示することの指示がされる。
設定された属性情報に従い、状態軌跡表示制御回路(1
1)は、選択された2つの前件部変数を縦軸、横軸に割
り当て、本実施例の場合には第13図に示すように、縦
軸に制御偏差e、横軸に制御偏差の1階微分deを割り
当て、メンバシップ関数が定義された各変数のファジィ
分割に応じた小領域に区分は表示(格子を表示)し、更
に、区分は表示された小領域に対応してファジィルール
が定義されている場合には、その小領域をルールが定義
済みということの識別が可能な表示(第13図では斜線
にて示している、その他、ルールが定義されていない小
領域と輝度を変えたり、表示色を変えたりする)をデイ
スプレィ(15)の表示画面に表示する。
そして、ファジィ制御の実行により、状態量収集回路(
8)に各変数の値が入力され、状態量収集回路(8)か
ら状態軌跡表示制御回路(11)に前件部変数の値が順
次入力される。状態軌跡表示制御回路(11)は、状態
量収集回路(8)から入力される変数の内、選択された
2つの前件部変数について、デイスプレィ(工5)の表
示画面上で、入力されるその変数の値に応じた前件部変
数領域の座標上の位置に表示を行い、前件部変数の遷移
状態を描く。
第13図の例では、実線の矢印で遷移状態を示す。この
とき、第2図に設定されたファジィルールに基づくファ
ジィ制御では、設定値r(制御偏差e及びその1階微分
deがともに零(20)の状態)までの到達時間が計測
される。
ここで、変数の状態は、(e =PB”’、’ de=
NB)の小領域から(e = PM、 de =NM)
、(e=Ps、de=NM)、(e=ZO’、 de=
NS)の小領域を通って(e=Zo、de=Zo)の小
領域へと遷移している。
状態軌跡は、(e=PB、de=NB)、(e=PM、
de=NM)、(e =P S、 de =NM)の小
領域を通過するけれども、これらの小領域に対応するフ
ァジィルールの定義はされておらず、より良好なファジ
ィ制御を行うにはこれらの小領域に対応するファジィル
ールの定義が必要であることが容易に判断される。
ところで、通常は、状態軌跡表示制御回路(11)によ
り表示される状態軌跡は、レイアウト管理回路(13)
の制御により、他のグラフと一緒にデイスプレィ(15
)の1画面上に表示される。
第14図は、状態軌跡表示制御回路(11)の制御によ
る前件部変数eとdeの状態軌跡のグラフと、変数状態
表示制御回路(9)の制御による応答偏差(温度)yの
トレンドグラフと、トレンド型ルール成立度表示制御部
(10a)の制御によるルール成立度のトレンドグラフ
と、後件部演算過程表示制御部(10c)の制御による
後件部合成演算の様子を示すグラフを同時に表示してい
る表示例である。
状態軌跡のグラフと他の関連するグラフを同時に表示す
ることによってファジィルールのチューニングを、より
効果的に容易に行うことが可能になる。
例えば、第14図では、制御応答(温度)yのトレンド
グラフにおいて、時刻t+=10秒、t、=20秒、t
s=30秒の時点においては、温度yは目標温度(設定
値r)の200℃よりも50”C以上低いので、特に時
刻t1、t3前後ではdmを増加(操作量mを増加、す
なわちyを加速)させ、時刻t。
では目標温度を越えないように、dmを零(yを減速)
にするようなルールを追加すればよいということがわか
る。
更に、状態軌跡表示制御回路(11)の制御による前件
部変数eとdeの状態軌跡図において、時刻t1.1.
.1.の時点では、前件部変数領域の夫々(e=PB、
de=NB)、(e==PM、de=NM)、(e=P
s、de=NM)の小領域内に位置するような状態に前
件部変数はある。
これらのことから、 ’ (e=PB、de=NB)の領域ではdmを中くら
い増加せよ」 r (e−PM、de=NMの領域ではdmを少し増加
せよ」 ’ (e=PS、de=NM)の領域ではdmを零とせ
よ」 というファジィルールが必要であることが分かる。
そこで、ファジィ知識ベースエディタ(7)を操作して
、以下のように新たにファジィルールを定義する。
R14:IF e  is PB、de  is NS
、THEN dm is PMR15:IF e  i
s PM、de  is NM、THEN dm is
 PSR16:IF e  is PS、de  is
 NM、THEN dm is ZO更に、ルールの対
称性を考慮して、 R17:IF  e  is  NB、de  is 
 PS、THEN dm  is NMR18:IF 
 e  is  NM、de  is  PM、THE
N dm  is N5R19:IF  e  is 
 NS、de  is  PM、THEN dm  i
s ZOを追加定義する。
そして、新たにファジィルールを定義することによって
より良好なファジィ制御を行うことが可能となる。
このように、状態軌跡のグラフと、変数の変化状態を示
すトレンドグラフやファジィ推論過程に関するグラフと
いった他の関連するグラフを、同時に表示することによ
り、より効果的に容易にチューニング作業が行える。
ところで、レイアウト管理回路(13)は、通常、状態
軌跡のグラフと他の関連するグラフを同時に表示するよ
う制御を行うが、入力回路(14)からの設定による、
各グラフの表示画面上でのレイアウト制御を行う。
入力回路(14)からレイアウト設定モードへの切換え
が指示されると、レイアウト管理回路(13)は、第1
5図のようなレイアウトのための設定画面を表示する。
そして、設定画面に従って、入力回路(14)から所望
のレイアウトを行うべく、各グラフ毎に設定入力を行う
。設定されたレイアウト情報は、レイアウト情報管理メ
モリ(13a)に記憶される。
レイアウト管理回路(13)は、各表示制御回路から表
示制御されるグラフのデータを、レイアウト情報管理メ
モリ(13a)に記憶されたレイアウト情報に基づいて
、デイスプレィ(15)上に各グラフを同時に表示させ
る。例えば、第15図で設定されたレイアウト情報に従
うと、第14図の様に各グラフがレイアウト表示される
レイアウトの設定は、基本的には、各グラフの表示の有
無と表示画面上における表示位置(領域)の座標を設定
することでなされる。第15図では、推論過程表示制御
回路(10)の制御によるルール成立度のトレンドグラ
フ、棒グラフ、それに後件部合成演算過程を示す図と、
状態軌跡表示制御回路(11)の制御による状態軌跡の
グラフと、変数状態表示制御回路(9)の制御による選
択された変数のトレンドグラフとの夫々の表示の有無と
表示位置(領域)を示す各グラフの4端点の座標(角の
座標〕が設定されている。表示位置として4端点の座標
を指定することにより、表示位置と同時に、表示する大
きさが設定される。
尚、ルール成立度のトレンドグラフと変数のトレンドグ
ラフの表示位置の座標指定は、表示領域の縦軸座標の最
小値(y O)と最大値(yl)を指定しておき、横軸
座標の最小値(XO)と最大値(xl)は別に時間軸と
して指定する。ルール成立度のトレンドグラフと変数の
トレンドグラフの横軸はいずれも時間軸であり、2つの
グラフの横軸を時間軸として1つ設定している。2つの
トレンドグラフの横軸を時間軸として1つ設定すること
により、2つのトレンドグラフの横軸(時間軸)を−緒
にすることができ、時間的経過に伴う夫々の縦軸に割り
当てられた変数の状態変化の比較が容易になる。
例えば、ルール成立度のトレンドグラフと変数のトレン
ドグラフの2つに着目してこの2つのグラフを表示する
ときには、レイアウトの設定モードにおいて、時間軸を
拡大したものに設定すれば、第16図のように、時間軸
が同じ幅で拡大されて2つのトレンドグラフが表示され
る。
(ト)発明の効果 本発明は、以上の説明から明らかなように、状態軌跡表
示制御回路の制御により、ファジィルールを構成する前
件部の変数の内、2つの変数により定義される前件部変
数領域に、ファジィ制御実行中における2つの変数の状
態軌跡がデイスプレィに表示される。これにより構築さ
れたファジィ知識により変数の値がどのように遷移する
か容易に把握できる。そして、この状態軌跡は、レイア
ウト管理回路の制御により、変数のトレンドグラフやル
ール成立度あるいは後件部演算過程を示すグラフと同時
にデイスプレィの1画面に表示される。而して、ファジ
ィ制御の実行における、各変数の状態が同時に容易に把
握することが可能になり、良好なファジィ制御に重要な
ルールや、定義されていないが定義されるべきルールの
認識ができる。即ち、修正の必要なファジィルールや追
加定義するべきルールの把握が容易にでき、最適なファ
ジィ制御を行うためのファジィ知識のチューニング作業
の支援がより効果的に行える。
また、ルール成立度を表示するときに、ルール毎に色を
設定しておくことにより、特定のルールの成立度の変化
の様子が簡単に認識できる。更に、トレンドグラフによ
るルール成立度の多重表示ができるので、小さな表示領
域で各ルールの成立度を表示することができ、各ルール
の成立度のかね合いをみることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のファジィ開発支援装置と該ファジィ開
発支援装置によって構築するファジィ知識に基づいて制
御を行うファジィ制御装置の一実施例の概略構成図、第
2図は本発明一実施例に係るファジィルールを示す図、
第3図は本発明一実施例に係るファジィルールの前件部
のメンバシップ関数を示す図、第4図は本発明一実施例
に係るファジィ制御ルールの後件部のメンバシップ関数
を示す図、第5図は本発明一実施例に係る変数のトレン
ドグラフの表示属性を設定する設定画面の一例を示す図
、第6図は本発明一実施例に係る変数のトレンドグラフ
の表示例を示す図、第7図は本発明一実施例に係る推論
過程の表示制御情報を設定する設定画面の一例を示す図
、第8図は本発明一実施例に係るルール成立度のトレン
ドグラフの表示例を示す図、第9図はルール成立度の棒
グラフの表示例を示す図、第1O図は本発明一実施例に
係る後件部合成演算の様子の表示例を示す図、第11図
は本発明一実施例に係るルールの色管理情報を設定する
設定画面の一例を示す図、第12図は本発明一実施例に
係る状態軌跡の属性情報を設定する設定画面の一例を示
す図、第13図は本発明一実施例に係る前件部変数の状
態軌跡の表示例を示す図、第14図は本発明一実施例に
係るレイアウト管理により4つのグラフが同時に表示さ
れた表示例を示す図、第15図は本発明一実施例に係る
レイアウト管理のレイアウト情報を設定する設定画面の
一例を示す図、第16図は本発明一実施例に係るレイア
ウト管理により時間軸を変更したとき表示例を示す図で
ある。 (1)・・・ファジィ制御装置、(2)・・・ファジィ
知識ベース、 (3)・・・ファジィ推論部、(4)・
・・積分器、(5)・・・制御対象、(6)・・・ファ
ジィ開発支援装置、(7)・・・ファジィ知識ベースエ
ディタ、(8)・・・状態量収集回路、(9)・・・変
数状態表示制御回路(変数状態表示制御手段)、(9a
)・・・変数表示属性メモリ、(1o)・・・推論過程
表示制御回路(ルール成立度表示制御手段)、(10a
)・・・トレンド型ルール成立度表示制御部、(10b
)・・・棒グラフ型ルール成立度表示制御部、(10C
)・・・後件部演算過程表示制御部、(10d)・・・
後件部演算過程表示属性メモリ、(11) 用状態軌跡
表示制御回路(状態軌跡表示制御手段)、(lla)・
・・状態軌跡表示属性メモリ、(12)・・・ルール色
管理回路(ルール色設定手段)、(12a)・・・ルー
ル色管理メモリ、(13)・・・レイアウト管理回路(
表示管理手段)、(13a)・・・レイアウト管理メモ
リ、(14)・・・入力回路、(15)・・・ディスプ
レイ(表示手段)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 表示手段と、ファジィルールやメンバシップ関
    数の定義や修正を行うためのファジィ知識ベースエディ
    タとを具備し、前件部を構成する変数が複数あるファジ
    ィルールとファジィルールにおけるファジィ集合のメン
    バシップ関数を有するファジィ知識ベースを構築するた
    めのファジィ開発支援装置において、 ファジィ制御の実行に伴って変化する状態量の時系列的
    変化の表示を制御する変数状態表示制御手段と、ファジ
    ィ制御の実行に伴うファジィルールの成立度の表示を制
    御するルール成立度表示制御手段と、2つの前件部変数
    で定義される前件部変数領域に、ファジィ制御の実行に
    伴う2つの前件部変数の値に応じた状態軌跡の表示を制
    御する状態軌跡表示制御手段と、これら変数状態表示制
    御手段、ルール成立度表示制御手段、状態軌跡表示制御
    手段の制御による表示のうち、少なくとも2つの表示を
    選択的に表示手段上に同時に表示させる表示管理手段と
    を備えることを特徴とするファジィ開発支援装置。
  2. (2) 前記表示管理手段により表示手段上に表示され
    る表示の一つは、前記状態軌跡表示制御手段で制御され
    る状態軌跡の表示であることを特徴とする請求項1記載
    のファジィ開発支援装置。
  3. (3) ファジィルール毎に色を設定するルール色設定
    手段を備え、前記ルール成立度表示制御手段は、各ルー
    ル毎に前記ルール色設定手段で設定された色でルールの
    成立度を表示するよう制御することを特徴とする請求項
    1または2記載のファジィ開発支援装置。
JP11898190A 1990-05-08 1990-05-08 ファジィ開発支援装置 Pending JPH0414139A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11898190A JPH0414139A (ja) 1990-05-08 1990-05-08 ファジィ開発支援装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11898190A JPH0414139A (ja) 1990-05-08 1990-05-08 ファジィ開発支援装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0414139A true JPH0414139A (ja) 1992-01-20

Family

ID=14750060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11898190A Pending JPH0414139A (ja) 1990-05-08 1990-05-08 ファジィ開発支援装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0414139A (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01303532A (ja) * 1988-06-01 1989-12-07 Toshiba Corp ルールモニタ装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01303532A (ja) * 1988-06-01 1989-12-07 Toshiba Corp ルールモニタ装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11119823A (ja) 故障診断装置
US5463718A (en) Learning method and apparatus
JPH0414139A (ja) ファジィ開発支援装置
JPH0535308A (ja) フアジイメンバシツプ関数の同定装置及び同定方法
JPH0414140A (ja) ファジィ開発支援装置
JP3680400B2 (ja) グラフ表示装置及びグラフ表示制御方法
JPS63186303A (ja) プラント監視制御システム
Bai et al. Fuzzy logic control systems
Mirtsopoulos et al. Grammar-based generation of trusses within non-convex domains
JP2643295B2 (ja) ファジィ制御演算装置およびファジィ推論方法
JPH02194496A (ja) プラント監視装置
JPH09231282A (ja) 緊急時ネットワーク運用方法
JPH0414104A (ja) ファジィ開発支援装置
JPH04171536A (ja) ファジイ制御システムの開発支援装置
JPH0628192A (ja) ファジィ推論装置
JPH06266726A (ja) 生産計画作成装置
JP2743914B2 (ja) ファジィ制御演算装置
JPH05233295A (ja) 設計型エキスパートシステム構築支援システム
JPH0331934A (ja) 品質のファジィ総合評価装置
van Schuppen Stochastic realization for stochastic control with partial observations
JPH02308303A (ja) 自動調整制御装置
JP2003150201A (ja) 多変数制御装置
JPH0916208A (ja) ファジィ制御用プログラマブルコントローラ
JPH0310116A (ja) プロセス診断知識修正方法
JPH0359702A (ja) 制御装置