CN1138720A - 模糊逻辑装置 - Google Patents
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Abstract
操作装置，把分别经两输入端口接收的预定匀边输入和中心之间的相减数据与确定隶属函数的第三选择信号相加而输出操作数据；存储器，地址接收操作数据和输出所存的20位依附度数据；选择装置，接收5位一组的依附度数据，根据第一、二选择信号输出一组5位数据以选择隶属函数；和“与”操作装置，分别通过两个输入端口接收一比较逻辑值和选择装置的输出数据，进行“与”操作而输出依附度数据。用本发明的方法，较少了存储器容量。
Description
本发明涉及模糊逻辑装置，具体地说，涉及的模糊逻辑装置中有效地使用了寻找关于某一输入的依附度(degree of attachment)的存储映射。
一般来说，模糊逻辑装置通过使人为状态的输入值合理化而输出使用者规定的适当值。例如，这种模糊逻辑装置用于真空吸尘器时，输入是吸入风力的压力。模糊逻辑装置根据使用者规定的参考值使输入合理化，从而确定电动机的转动速度。
图1的框图示出了传统的模糊逻辑装置。该模糊逻辑装置用于构成8位分辨率的8个隶属函数(MF)。参见该图，8位分辨率的第一匀边(crisp)输入数据和11位地址(包括选择8个MF的3位MF选择数据)用作存储器100的输入。即，所要求的存储量是2048字节×5＝10240字节。
图2示出了MF存储映射的状态。如图2所示，每个具有8位分辨率的MF由256个字节指定。当然。每个MF能任意地置于0到256d之间。因此，参见图2，可以看到，8个MF能置于从地址“0”到地址“2047d”。如控制人为工作过程(控制和条件的共同特征)的方法中一样，在该传统模糊逻辑装置中有传统模糊逻辑装置常用的控制器(例如PID)的规则。
在通常的数字处理中，8位的输入被分为大约7个MF。然而，在传统的模糊逻辑装置中的一个缺点是，每个MF需要256个字节，对于8个MF，需要2K字节的存储器。
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种模糊逻辑装置，它能把等边三角形的高作为参考在任意位置设置任意隶属函数使存储器的使用最少。
因此，为了达到上述目的，一种模糊逻辑装置包括：操作装置，通过一个输入端口接收预定匀边输入数据和中心数据间的相减数据，通过另一输入端口接收确定相应隶属函数的第三选择信号，并把两个输入数据相加而输出操作数据；具有预定依附度数据的存储器，用于地址接收操作数据和输出相应于该输入的20位依附度数据；选择装置，用于接收按每5位分开的依附度数据，并相应于第一和第二选择信号输出一5位输入数据以选择隶属函数；和“与”操作装置，用于通过一个输入端口接收相应于预定反值和预定匀边输入数据与中心数据的相减数据之比较的逻辑值，通过另一输入端口接收选择装置的输出数据，并通过“与”操作两个输入端口的输入数据而输出最后的依附度数据。
图1输出了传统模糊逻辑装置的框图；
图2输出了一隶属函数的存储映射状态；
图3示出了本发明的优选实施例的模糊逻辑装置；
图4图示出根据图3的实施例寻找依附度的状态。
图3是本发明的优选实施例的模糊逻辑装置的框图。在图中，加
参见附图，通过详细描述本发明的实施例，上述本发明的优点和目的将变得更加清楚。加法器310把来自输入端口“A”和“B”的输入数据相加，并输出MBS(最有效位)以外的相加的数据；存储器320具有相应于预定地址的数据，通过地址输入端口接收接收加法器310的输出数据，输出相应的20位数据；多路设备330分别接收来自存储器320的、通过4个输入端口(每个端口5位)的20位输出，并根据预定的第一和第二选择信号“置0”和“置1”，输出通过一输入端口的5位输入数据。一与运算器340接收中心值的输入值和多路设备330的输出数据的差的绝对值，并通过接收值的与运算输出模糊逻辑的依附度数据。
图4示出了得到图3实施例的依附度的状态，其中，MF的模糊度的状态处于模糊规则中。在图4中，中心位置“A”的值指明了S形1的位置。在中心用“c”表示、匀边输入用“i”表示时，则“i-c”是加法器310的输入端口“A”的输入数据，且说明它偏离规则和设定中心值(指定给每个规则的值)所限定的输入值是多少。此外，作为加法器310的输入端口“B”的输入值第三选择信号“sel 2”被包括为位6，位5的值是“1”，位0-4和位7的值都是“0”。
参见图3和4，根据第三选择信号“sel 2”的32d和96d被输入到加法器310的输入端口“B”，形成MF表的中间值。加法器310的运算结果被输入到存储器320的地址输入端口，以输出依附度值。这里，存储器320的20位输出数据按每5位输入到多路设备330，由第一和第二选择信号“置0”和“置1”，输出一选择的5位输入数据。就是说，通过加法器310、存储器320、多路设备330，表1定义的8个MF根据第一到第三选择信号被任意选择和输出。
表1
sel 2 sel 1 sel 0 隶属函数
0 0 0 三角形-1
0 0 1 三角形-2
0 1 0 S形-1
0 1 1 S形-2
1 0 0 高斯-1
1 0 1 高斯-2
1 1 0 Hard-Limiter-1
1 1 1 Hard-Limiter-2
参见图4，当输入是S形-1作为举例规则时，存储表S形-1用规则定义的中心值进行数据映射。第一，当|中心-输入|≤31时，依附度数据经过与运算器340输出。如果不是|中心-输入|≤31，则输出的依附度数据是“0”，这里，31是MF的高，通过标准等边三角形，宽变为62-64。然后，加法器310寻找该MF的位置，即，通过把输入端口“A”和“B”的输入数据相加而得到MF的位置。当32d输入到输入端口“b”，匀边输入端和中心分别是94和97，加法器310运算MF的位置值并输出值为29。因此，依附度变为地址数据29，存储器320输出该相应的依附度数据。多路设备330接收5位一组的20位依附度数据，根据第一和第二选择信号“置0”和“置1”，输出所选择的5位输入数据。“与”运算器340输出多路设备330的输出数据作为最后的依附度数据。
如上所述，在本发明中，可以看到，最小的存储量是储存128×20＝2560位的存储容量那么多。在本发明的实施例中，当使用7或8个MF的情况下，对于8位分辨率(等边三角形的标准)最大依附度数据大约是31。就是说，本发明试图用等边三角形的高的标准在任意位置设置任意MF，并完成选择的存储映射和运算，以最小程度使用存储器。而且，根据本发明的模糊逻辑装置采用等边三角形的高的标准在任意位置设置任意MF，具有减小存储器容量的效果。
Claims (1)
1.一种模糊逻辑装置，包括：
操作装置，通过一个输入端口接收预定匀边输入数据和中心数据间的相减数据，通过另一输入端口接收确定相应隶属函数的第三选择信号，并把两个输入数据相加而输出操作数据；
具有预定依附度数据的存储器，用于地址接收所述操作数据和输出相应于该输入的20位依附度数据；
选择装置，用于接收按每5位分开的依附度数据，并相应于第一和第二选择信号输出一5位输入数据以选择隶属函数；和
“与”操作装置，用于通过一个输入端口接收相应于预定反值和预定匀边输入数据与中心数据的相减数据之比较的逻辑值，通过另一输入端口接收所述选择装置的输出数据，并通过“与”操作两个输入端口的输入数据而输出最后的依附度数据。
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