JP2532967B2 - フアジイ制御ル―ル自動チユ―ニング装置 - Google Patents
フアジイ制御ル―ル自動チユ―ニング装置Info
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- JP2532967B2 JP2532967B2 JP2106258A JP10625890A JP2532967B2 JP 2532967 B2 JP2532967 B2 JP 2532967B2 JP 2106258 A JP2106258 A JP 2106258A JP 10625890 A JP10625890 A JP 10625890A JP 2532967 B2 JP2532967 B2 JP 2532967B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、ファジィ制御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最適な制御ができるように、
自動的にファジィ制御ルールの調整・修正を行うファジ
ィ制御ルール自動チューニング装置に関する。
ファジィ制御装置において最適な制御ができるように、
自動的にファジィ制御ルールの調整・修正を行うファジ
ィ制御ルール自動チューニング装置に関する。
（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制御ル
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PID（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
がなされている。
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PID（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
がなされている。
良好なファジィ制御を行うためには、制御対象に適し
たファジィ知識を構築する必要がある。そこで、例え
ば、「自己調整ファジィ制御装置の設計」（1989年、第
５回ファジィシステムシンポジウム講演論文集、第89頁
乃至第94頁）では、前件部変数として制御偏差、制御偏
差の一階差分、制御偏差の２階差分をとり、後件部変数
として操作量の１階差分をとり、３つの前件部変数を夫
々Ｎ（negative:負）、Ｚ（zero:零）、Ｐ（positive:
正）にファジィ分割した結果から得られるファジィ制御
ルールから構成されるファジィ制御装置において、ファ
ジィ制御装置の入出力値を規格化するスケーリングファ
クタを学習により調整した後、制御動作中に制御応答が
サンプリングにより得られた時点で、ファジィ制御ルー
ルの結論部（後件部における操作量）を修正して目標の
応答を得るようにファジィ制御ルールの自動チューニン
グを行っている。
たファジィ知識を構築する必要がある。そこで、例え
ば、「自己調整ファジィ制御装置の設計」（1989年、第
５回ファジィシステムシンポジウム講演論文集、第89頁
乃至第94頁）では、前件部変数として制御偏差、制御偏
差の一階差分、制御偏差の２階差分をとり、後件部変数
として操作量の１階差分をとり、３つの前件部変数を夫
々Ｎ（negative:負）、Ｚ（zero:零）、Ｐ（positive:
正）にファジィ分割した結果から得られるファジィ制御
ルールから構成されるファジィ制御装置において、ファ
ジィ制御装置の入出力値を規格化するスケーリングファ
クタを学習により調整した後、制御動作中に制御応答が
サンプリングにより得られた時点で、ファジィ制御ルー
ルの結論部（後件部における操作量）を修正して目標の
応答を得るようにファジィ制御ルールの自動チューニン
グを行っている。
（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述の自動チューニングでは、ファジ
ィ制御ルールの結論部の基本的な修正量を、サンプリン
グ時における理想応答波形と制御応答波形との差である
応答偏差、及びそれ以前の応答偏差との変化分につい
て、夫々正か負かあるいは零かといった情報のみによっ
て決定しており（最終的な修正量は、基本的な修正量に
各ファジィ生後ルールの成立度を掛けたもの）、応答偏
差や応答偏差の変化分の大きさに応じたきめこまかなフ
ァジィ制御ルールの結論部の修正ができなかった。
ィ制御ルールの結論部の基本的な修正量を、サンプリン
グ時における理想応答波形と制御応答波形との差である
応答偏差、及びそれ以前の応答偏差との変化分につい
て、夫々正か負かあるいは零かといった情報のみによっ
て決定しており（最終的な修正量は、基本的な修正量に
各ファジィ生後ルールの成立度を掛けたもの）、応答偏
差や応答偏差の変化分の大きさに応じたきめこまかなフ
ァジィ制御ルールの結論部の修正ができなかった。
このため、理想応答波形と修正前のファジィ制御ルー
ルに基づく制御応答波形との差が大きい場合には、チュ
ーニングの収束効率は必ずしも良くはなかった。
ルに基づく制御応答波形との差が大きい場合には、チュ
ーニングの収束効率は必ずしも良くはなかった。
本発明は、斯様な点に鑑みて成されたもので、理想応
答と制御応答との差である応答偏差や応答偏差の変化分
の大きさに応じて、ファジィ制御ルールの精密なチュー
ニングを自動的に行うファジィ制御ルール自動チューニ
ング装置を提供するものである。
答と制御応答との差である応答偏差や応答偏差の変化分
の大きさに応じて、ファジィ制御ルールの精密なチュー
ニングを自動的に行うファジィ制御ルール自動チューニ
ング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、メンバシップ関数とファジィ制御ルールに
基づいて、制御応答値を予め設定された目標値へと制御
するファジィ制御装置に対して、前記ファジィ制御ルー
ルの修正を行うファジィ制御ルール自動チューニング装
置であって、制御応答値を記憶する制御応答値記憶手段
と、得た制御応答値に対する前記ファジィ制御ルールの
成立度を記憶するルール成立度記憶手段と、ファジィ制
御装置の制御において理想的な応答値を記憶する理想応
答値記憶手段と、理想的な応答値と制御応答値の差であ
る応答偏差及びその応答偏差の変化分の大きさに応じて
前記ファジィ制御ルールの後件部の実数値を修正するた
めのチューニング用メンバシップ関数及びチューニング
用ファジィルールを記憶するチューニング用ファジィ知
識記憶手段と、該チューニング用ファジィ知識記憶手段
に記憶されたチューニング用メンバシップ関数及びチュ
ーニング用ファジィルールに基づいて、前記ルール成立
度記憶手段に記憶された前記ファジィ制御ルールの成立
度と、前記理想応答値記憶手段に記憶された理想的な応
答値と前記制御応答記憶手段に記憶された制御応答値の
差である応答偏差及びその応答偏差の変化分の大きさと
から前記ファジィ制御ルールの後件部の実数値を修正す
るチューニング用ファジィ推論手段とを備えるものであ
る。
基づいて、制御応答値を予め設定された目標値へと制御
するファジィ制御装置に対して、前記ファジィ制御ルー
ルの修正を行うファジィ制御ルール自動チューニング装
置であって、制御応答値を記憶する制御応答値記憶手段
と、得た制御応答値に対する前記ファジィ制御ルールの
成立度を記憶するルール成立度記憶手段と、ファジィ制
御装置の制御において理想的な応答値を記憶する理想応
答値記憶手段と、理想的な応答値と制御応答値の差であ
る応答偏差及びその応答偏差の変化分の大きさに応じて
前記ファジィ制御ルールの後件部の実数値を修正するた
めのチューニング用メンバシップ関数及びチューニング
用ファジィルールを記憶するチューニング用ファジィ知
識記憶手段と、該チューニング用ファジィ知識記憶手段
に記憶されたチューニング用メンバシップ関数及びチュ
ーニング用ファジィルールに基づいて、前記ルール成立
度記憶手段に記憶された前記ファジィ制御ルールの成立
度と、前記理想応答値記憶手段に記憶された理想的な応
答値と前記制御応答記憶手段に記憶された制御応答値の
差である応答偏差及びその応答偏差の変化分の大きさと
から前記ファジィ制御ルールの後件部の実数値を修正す
るチューニング用ファジィ推論手段とを備えるものであ
る。
（ホ）作用 チューニング用ファジィ推論手段では、チューニング
用ファジィ知識記憶手段に記憶されたチューニング用メ
ンバシップ関数及びチューニング用ファジィルールに基
づいて、理想応答値記憶手段に記憶された理想的な応答
値と制御応答記憶手段に記憶された制御応答値の差であ
る応答偏差及びその応答偏差の変化分の大きさとからフ
ァジィ制御ルールの後件部の修正する基本的な修正量を
演算し、この演算により得られた基本的な修正量とルー
ル成立度記憶手段に記憶された前記ファジィ制御ルール
の成立度とから、ファジィ制御ルールの後件部の修正を
行う。これにより、応答偏差と応答偏差の大きさに応じ
た精密な修正がされる。
用ファジィ知識記憶手段に記憶されたチューニング用メ
ンバシップ関数及びチューニング用ファジィルールに基
づいて、理想応答値記憶手段に記憶された理想的な応答
値と制御応答記憶手段に記憶された制御応答値の差であ
る応答偏差及びその応答偏差の変化分の大きさとからフ
ァジィ制御ルールの後件部の修正する基本的な修正量を
演算し、この演算により得られた基本的な修正量とルー
ル成立度記憶手段に記憶された前記ファジィ制御ルール
の成立度とから、ファジィ制御ルールの後件部の修正を
行う。これにより、応答偏差と応答偏差の大きさに応じ
た精密な修正がされる。
（ヘ）実施例 第１図は、本発明のファジィ制御ルール自動チューニ
ング装置とチューニング対象となるファジィ制御装置の
一実施例の概略構成図である。
ング装置とチューニング対象となる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、ファジィ制御ルール及
びメンバシップ関数が記憶されたファジィ制御知識ベー
ス（２）、該ファジィ制御知識ベース（２）に記憶され
たファジィ制御ルール及びメンバシップ関数に基づいて
推論を行い制御対象（４）の制御を行うファジィ推論部
（３）から成る。
びメンバシップ関数が記憶されたファジィ制御知識ベー
ス（２）、該ファジィ制御知識ベース（２）に記憶され
たファジィ制御ルール及びメンバシップ関数に基づいて
推論を行い制御対象（４）の制御を行うファジィ推論部
（３）から成る。
ファジィ制御装置（１）では、ファジィ推論部（３）
において、設定値ｒと現在のサンプル時点ｊにおける制
御応答yjとの制御偏差ej、及びその制御偏差の１階差分
Δejより、ファジィ制御知識ベース（２）に記憶された
ファジィ制御ルールに基づいて操作量の１階差分Δujを
算出し、更に、 uj＝uj-1＋Δuj により操作量ujを求める。そして、制御対象（４）にこ
の操作量ujを加えることで制御対象（４）の制御を行
う。
において、設定値ｒと現在のサンプル時点ｊにおける制
御応答yjとの制御偏差ej、及びその制御偏差の１階差分
Δejより、ファジィ制御知識ベース（２）に記憶された
ファジィ制御ルールに基づいて操作量の１階差分Δujを
算出し、更に、 uj＝uj-1＋Δuj により操作量ujを求める。そして、制御対象（４）にこ
の操作量ujを加えることで制御対象（４）の制御を行
う。
（５）は、ファジィ制御装置（１）のファジィ制御知
識ベース（２）に記憶されたファジィ制御ルールのチュ
ーニングを自動的に行うファジィ制御ルール自動チュー
ニング装置で、ファジィ制御推論部（３）において最新
（現在）のサンプル時点ｊからｓサンプル前までの制御
応答に対して成立したファジィ制御ルールの成立度を記
憶しておくルール成立度記憶手段としてのルール成立度
記憶テーブル（６）、同様に最新のサンプル時点ｊから
ｓサンプル前までの制御応答値を記憶しておく制御応答
値記憶手段としての応答波形記憶テーブル（７）（第12
図参照）、制御対象（４）に対するファジィ制御におい
て理想的な応答値yj oが予め記憶された理想応答値記憶
手段としての理想応答波形記憶テーブル（８）（第13図
参照、第13図では応答偏差ej oについても示してあ
る）、理想応答波形記憶テーブル（８）に記憶された理
想的な応答値yj oから応答波形記憶テーブル（７）に記
憶された実際に得られた制御応答値を引いた応答偏差ej
o、およびこの応答偏差ej oとｓサンプル前のej-s oとの
差Δej oを求める制御性能評価部（９）を備えている。
更にこのファジィ制御ルール自動チューニング装置
（５）は、制御性能評価部（９）で得られた応答偏差ej
o、およびｓサンプル間の応答偏差の変化分Δej oの大き
さに基づいて、ファジィ制御ルールの後件部の値を修正
するためのチューニング用ファジィルールとメンバシッ
プ関数が記憶されたチューニング用ファジィ知識手段と
してのチューニング用ファジィ知識ベース（10）、該チ
ューニング用ファジィ知識ベース（10）に記憶されたチ
ューニング用ファジィルールとメンバシップ関数に基づ
いてファジィ制御ルールの後件部の修正を行うチューニ
ング用ファジィ推論手段としてのチューニング用ファジ
ィ推論部（11）を備える。
識ベース（２）に記憶されたファジィ制御ルールのチュ
ーニングを自動的に行うファジィ制御ルール自動チュー
ニング装置で、ファジィ制御推論部（３）において最新
（現在）のサンプル時点ｊからｓサンプル前までの制御
応答に対して成立したファジィ制御ルールの成立度を記
憶しておくルール成立度記憶手段としてのルール成立度
記憶テーブル（６）、同様に最新のサンプル時点ｊから
ｓサンプル前までの制御応答値を記憶しておく制御応答
値記憶手段としての応答波形記憶テーブル（７）（第12
図参照）、制御対象（４）に対するファジィ制御におい
て理想的な応答値yj oが予め記憶された理想応答値記憶
手段としての理想応答波形記憶テーブル（８）（第13図
参照、第13図では応答偏差ej oについても示してあ
る）、理想応答波形記憶テーブル（８）に記憶された理
想的な応答値yj oから応答波形記憶テーブル（７）に記
憶された実際に得られた制御応答値を引いた応答偏差ej
o、およびこの応答偏差ej oとｓサンプル前のej-s oとの
差Δej oを求める制御性能評価部（９）を備えている。
更にこのファジィ制御ルール自動チューニング装置
（５）は、制御性能評価部（９）で得られた応答偏差ej
o、およびｓサンプル間の応答偏差の変化分Δej oの大き
さに基づいて、ファジィ制御ルールの後件部の値を修正
するためのチューニング用ファジィルールとメンバシッ
プ関数が記憶されたチューニング用ファジィ知識手段と
してのチューニング用ファジィ知識ベース（10）、該チ
ューニング用ファジィ知識ベース（10）に記憶されたチ
ューニング用ファジィルールとメンバシップ関数に基づ
いてファジィ制御ルールの後件部の修正を行うチューニ
ング用ファジィ推論手段としてのチューニング用ファジ
ィ推論部（11）を備える。
まず、ファジィ制御装置（１）の動作について説明す
る。尚、本実施例では、簡単のために、ファジィ制御ル
ールには後件部が実数値であるような簡易推論を用いる
ものとする。
る。尚、本実施例では、簡単のために、ファジィ制御ル
ールには後件部が実数値であるような簡易推論を用いる
ものとする。
今、ファジィ制御ルールは、前件部変数に制御偏差ej
と制御偏差の１階差分Δejをとり、後件部変数に操作量
の１階差分Δujをとるものとする。
と制御偏差の１階差分Δejをとり、後件部変数に操作量
の１階差分Δujをとるものとする。
制御偏差ejと制御偏差の１階差分Δejのファジィ分割
は任意であるが、ここでは制御偏差ejと制御偏差の１階
差分Δejを、第２図に示す様に、いずれも７つ（NB:neg
ative big、NM:negative medium、NS:negative samll、
ZO:zero、PS:positive small、PM:positive medium、P
B:positive big）に分割し、第３図に示すような13個の
ファジィ制御ルールを設定する。無論、第３図の空白部
分に更にルールが追加されても構わない。
は任意であるが、ここでは制御偏差ejと制御偏差の１階
差分Δejを、第２図に示す様に、いずれも７つ（NB:neg
ative big、NM:negative medium、NS:negative samll、
ZO:zero、PS:positive small、PM:positive medium、P
B:positive big）に分割し、第３図に示すような13個の
ファジィ制御ルールを設定する。無論、第３図の空白部
分に更にルールが追加されても構わない。
第３図に示すファジィ制御ルールは次のように表され
る。
る。
R1:IF ej is NB,Δej is ZO,THEN Δuj is NB R2:IF ej is NM,Δej is ZO,THEN Δuj is NM R3:IF ej is NS,Δej is ZO,THEN Δuj is NS R4:IF ej is ZO,Δej is NB,THEN Δuj is NB … R11:IF ej is PS,Δej is ZO,THEN Δuj is PS R12:IF ej is PM,Δej is ZO,THEN Δuj is PM R13:IF ej is PB,Δej is ZO,THEN Δuj is PB 但し、最新（現在）のサンプル時点をｊとし、 ej＝ｒ−yj,Δej＝ej−ej-1 Δuj＝uj−uj-1 r:設定値、yj:制御応答、ej:制御偏差、Δej:制御偏差
の１階差分、Δuj:操作量ujの１階差分である。
の１階差分、Δuj:操作量ujの１階差分である。
前件部のメンバシップ関数は第２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。本実施
例では、後件部のメンバシップ関数は、実数値hi（ｉ＝
１〜７）に置き換えたものである。
り、後件部のメンバシップ関数を第４図に示す。本実施
例では、後件部のメンバシップ関数は、実数値hi（ｉ＝
１〜７）に置き換えたものである。
ファジィ制御装置の入力ej、Δejが与えられたとき、
出力Δujは次式で得られる。
出力Δujは次式で得られる。
但し、wiはｉ番めのルールの、ej、Δejに対するルー
ル成立度である。
ル成立度である。
斯様にして得られた操作量の１階差分Δujと、一つ前
のサンプル時点ｊ−１における操作量uj-1とから、これ
らを足して操作量ujを求める。そして、制御対象（４）
にこの操作量ujを加えて、制御対象（４）の制御を行
う。
のサンプル時点ｊ−１における操作量uj-1とから、これ
らを足して操作量ujを求める。そして、制御対象（４）
にこの操作量ujを加えて、制御対象（４）の制御を行
う。
次に、ファジィ制御ルールのチューニングについて説
明する。ファジィ制御ルールのチューニングは、現在の
サンプル時点ｊで観測された制御応答yJを、予め設定さ
れ理想応答波形記憶テーブル（８）に記憶されている理
想応答yj oに一致させるように、現在の制御状態に影響
があると考えられる現在のサンプル時点ｊよりｓサンプ
ル前に用いたファジィ制御ルールの後件部の実数値の修
正量を応答偏差ej o、およびｓサンプル間の応答偏差の
変化分Δej oの符号及びその値の大きさに応じてファジ
ィ推論することにより求め、制御ルールの後件部の実数
値を増減することにより行う。
明する。ファジィ制御ルールのチューニングは、現在の
サンプル時点ｊで観測された制御応答yJを、予め設定さ
れ理想応答波形記憶テーブル（８）に記憶されている理
想応答yj oに一致させるように、現在の制御状態に影響
があると考えられる現在のサンプル時点ｊよりｓサンプ
ル前に用いたファジィ制御ルールの後件部の実数値の修
正量を応答偏差ej o、およびｓサンプル間の応答偏差の
変化分Δej oの符号及びその値の大きさに応じてファジ
ィ推論することにより求め、制御ルールの後件部の実数
値を増減することにより行う。
ここで、 ej o＝yj−yj o Δej o＝ej o−ej-s o ej o:応答偏差、Δej o:sサンプル間の応答偏差の変化
分、yj o:理想応答、yj:制御応答である。
分、yj o:理想応答、yj:制御応答である。
例えば、第８図Ａを例に取ると、第８図Ａでは、『現
時点ｊで応答偏差ej oはNBで、かつｓサンプル前と比較
して応答偏差はさらに減少して（Δej oがＮ）、理想応
答よりも小さい値の方向へ遠ざかっていく傾向にあるの
で、ｓサンプル前の操作量が少なすぎたと考えられ、ｓ
サンプル前に用いた制御ルールの後件部の値を大きく増
加させなければならない』場合を示している。
時点ｊで応答偏差ej oはNBで、かつｓサンプル前と比較
して応答偏差はさらに減少して（Δej oがＮ）、理想応
答よりも小さい値の方向へ遠ざかっていく傾向にあるの
で、ｓサンプル前の操作量が少なすぎたと考えられ、ｓ
サンプル前に用いた制御ルールの後件部の値を大きく増
加させなければならない』場合を示している。
これをチューニング用ファジィルールで表現すると、
時刻ｊにおいて、 IF ej ois NB,Δej o is N,THEN Δhi is PB 但し、Δhi:i番めのファジィ制御ルールの後件部の値
hjの修正量 と表現される。
時刻ｊにおいて、 IF ej ois NB,Δej o is N,THEN Δhi is PB 但し、Δhi:i番めのファジィ制御ルールの後件部の値
hjの修正量 と表現される。
チューニング用ファジィルールの前件部、後件部の変
数のファジィ分割は、やはり任意であるが、応答偏差ej
oのファジィ分割例を第５図に、応答偏差の１階差分Δe
j oのファジィ分割例を第６図に示す。また、後件部のΔ
hiのメンバシップ関数は、第７図に示すように、チュー
ニングのためのファジィ推論においても簡略推論を用い
るので、実数値piに置き換えたものとなる。
数のファジィ分割は、やはり任意であるが、応答偏差ej
oのファジィ分割例を第５図に、応答偏差の１階差分Δe
j oのファジィ分割例を第６図に示す。また、後件部のΔ
hiのメンバシップ関数は、第７図に示すように、チュー
ニングのためのファジィ推論においても簡略推論を用い
るので、実数値piに置き換えたものとなる。
即ち、PBはp7に対応するので、上述のチューニング用
ファジィルールは、 IF ej ois NB,Δej o is N,THEN Δhi is p7 となる。
ファジィルールは、 IF ej ois NB,Δej o is N,THEN Δhi is p7 となる。
第５図と第６図に示すファジィ分割全てに対応した、
理想応答yj oに対する制御応答yjの発生の仕方を第８図
Ａ乃至Ｏに示す。第８図に対応するチューニング用ファ
ジィルールを表形式で表すと第９図のようになる。
理想応答yj oに対する制御応答yjの発生の仕方を第８図
Ａ乃至Ｏに示す。第８図に対応するチューニング用ファ
ジィルールを表形式で表すと第９図のようになる。
尚、チューニング用ファジィルールは第９図のように
全ての場合について記述する必要はなく、例えば第10図
のように、代表的なパターンに対するものだけの記述で
もよい。
全ての場合について記述する必要はなく、例えば第10図
のように、代表的なパターンに対するものだけの記述で
もよい。
チューニング用ファジィ推論部（11）は、チューニン
グ用ファジィ知識ベース（10）に記憶されたメンバシッ
プ関数（第５図乃至第６図）や第９図（あるいは第10
図）のチューニング用ファジィルールに基づいて、制御
性能評価部（９）において計算された応答偏差ej o、お
よび応答偏差の変化分（応答偏差の１階差分）Δej oが
与えられたとき、簡略推論によって制御ルールの後件部
の修正量Δhiとして、 （但し、チューニング用ファジィルールの総数をｍ個と
し、ｋ番めのチューニング用ファジィルールの、ej o、
Δej oに対するルール成立度をμｋとする） を演算して求める。
グ用ファジィ知識ベース（10）に記憶されたメンバシッ
プ関数（第５図乃至第６図）や第９図（あるいは第10
図）のチューニング用ファジィルールに基づいて、制御
性能評価部（９）において計算された応答偏差ej o、お
よび応答偏差の変化分（応答偏差の１階差分）Δej oが
与えられたとき、簡略推論によって制御ルールの後件部
の修正量Δhiとして、 （但し、チューニング用ファジィルールの総数をｍ個と
し、ｋ番めのチューニング用ファジィルールの、ej o、
Δej oに対するルール成立度をμｋとする） を演算して求める。
そして、ファジィ制御ルールの後件部の値hiは、ｓサ
ンプル前に操作量を演算するために用いられた全てのフ
ァジィ制御ルールに対して、現在のサンプル時点ｊで次
式により修正される。
ンプル前に操作量を演算するために用いられた全てのフ
ァジィ制御ルールに対して、現在のサンプル時点ｊで次
式により修正される。
hi NEW＝hi OLD＋w(j-s)・Δhi 但し、 w(j-s):（ｊ−ｓ）時点のｉ番めのファジィ制御ルール
の成立度 hi OLD:（ｊ−ｓ）時点で使用されたファジィ制御ルール
の後件部の値 hi NEW:j時点で修正されたファジィ制御ルールの後件部
の値 である。
の成立度 hi OLD:（ｊ−ｓ）時点で使用されたファジィ制御ルール
の後件部の値 hi NEW:j時点で修正されたファジィ制御ルールの後件部
の値 である。
w(j-s)は、（ｊ−ｓ）時点における操作量の１階差分
Δu(j-s)を算出する際に、ファジィ推論部（３）におい
て各ファジィ制御ルールに対して求まっており、これが
ルール成立度記憶テーブル（６）に記憶されている。ル
ール成立度記憶テーブル（６）の内容例を第11図に示
す。
Δu(j-s)を算出する際に、ファジィ推論部（３）におい
て各ファジィ制御ルールに対して求まっており、これが
ルール成立度記憶テーブル（６）に記憶されている。ル
ール成立度記憶テーブル（６）の内容例を第11図に示
す。
斯様にして得られたhi NEWに、ファジィ制御知識ベー
ス（２）の、（ｊ−ｓ）時点で使用されたファジィ制御
ルールの後件部の値が修正される。
ス（２）の、（ｊ−ｓ）時点で使用されたファジィ制御
ルールの後件部の値が修正される。
このようなファジィ制御ルールのチューニングは、例
えば、 で示される終了判定基準が満足されるまで、制御対象
（４）の制御中、前回のチューニング後のファジィ制御
ルールを初期ルールとして判定基準が満足されるまで、
実時間のチューニングが繰り返し行われる。尚、δは終
了判定基準の値である。
えば、 で示される終了判定基準が満足されるまで、制御対象
（４）の制御中、前回のチューニング後のファジィ制御
ルールを初期ルールとして判定基準が満足されるまで、
実時間のチューニングが繰り返し行われる。尚、δは終
了判定基準の値である。
（ト）発明の効果 本発明は、以上の説明から明らかなように、ファジィ
制御ルールの後件部の修正量の推論にファジィ推論を適
用することにより、応答偏差ej o及び応答偏差の変化分
Δej o（応答偏差の１階差分）の大きさに応じて、より
精密なファジィ制御ルールのチューニングがされる。そ
して、理想応答と初期制御ルールによる応答との差（初
期応答偏差）がある程度大きい場合のチューニングが可
能になり、チューニングのロバスト性および収束効率の
改善が図れる。
制御ルールの後件部の修正量の推論にファジィ推論を適
用することにより、応答偏差ej o及び応答偏差の変化分
Δej o（応答偏差の１階差分）の大きさに応じて、より
精密なファジィ制御ルールのチューニングがされる。そ
して、理想応答と初期制御ルールによる応答との差（初
期応答偏差）がある程度大きい場合のチューニングが可
能になり、チューニングのロバスト性および収束効率の
改善が図れる。
第１図は本発明のファジィ制御ルール自動チューニング
装置とチューニング対象となる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
ジィ制御ルールの前件部のメンバシップ関数を示す図、
第３図は本発明一実施例に係るファジィ制御ルールを示
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（実数値）を示す図、第
５図及び第６図は本発明一実施例に係るチューニング用
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７図は本発明一実施例に係るチューニング用ファジィ
ルールの後件部のメンバシップ関数（実数値）を示す
図、第８図は理想応答に対する制御応答の状態を示す
図、第９図及び第10図は本発明一実施例に係るチューニ
ング用ファジィルールを示す図、第11図は本発明一実施
例に係るルール成立度記憶テーブルの一例を示す図、第
12図は本発明一実施例に係る応答波形記憶テーブルの一
例を示す図、第13図は本発明一実施例に係る理想応答波
形記憶テーブルの一例を示す図である。 （１）……ファジィ制御装置、（２）……ファジィ制御
知識ベース、（３）……ファジィ推論部、（４）……制
御対象、（５）……ファジィ制御ルール自動チューニン
グ装置、（６）……ルール成立度記憶テーブル（ルール
成立度記憶手段）、（７）……応答波形記憶テーブル
（制御応答値記憶手段）、（８）……理想応答波形記憶
テーブル（理想応答値記憶手段）、（９）……制御性能
評価部、（10）……チューニング用ファジィ知識ベース
（チューニング用ファジィ知識記憶手段）、（11）……
チューニング用ファジィ推論部（チューニング用ファジ
ィ推論手段）。
装置とチューニング対象となる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
ジィ制御ルールの前件部のメンバシップ関数を示す図、
第３図は本発明一実施例に係るファジィ制御ルールを示
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（実数値）を示す図、第
５図及び第６図は本発明一実施例に係るチューニング用
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７図は本発明一実施例に係るチューニング用ファジィ
ルールの後件部のメンバシップ関数（実数値）を示す
図、第８図は理想応答に対する制御応答の状態を示す
図、第９図及び第10図は本発明一実施例に係るチューニ
ング用ファジィルールを示す図、第11図は本発明一実施
例に係るルール成立度記憶テーブルの一例を示す図、第
12図は本発明一実施例に係る応答波形記憶テーブルの一
例を示す図、第13図は本発明一実施例に係る理想応答波
形記憶テーブルの一例を示す図である。 （１）……ファジィ制御装置、（２）……ファジィ制御
知識ベース、（３）……ファジィ推論部、（４）……制
御対象、（５）……ファジィ制御ルール自動チューニン
グ装置、（６）……ルール成立度記憶テーブル（ルール
成立度記憶手段）、（７）……応答波形記憶テーブル
（制御応答値記憶手段）、（８）……理想応答波形記憶
テーブル（理想応答値記憶手段）、（９）……制御性能
評価部、（10）……チューニング用ファジィ知識ベース
（チューニング用ファジィ知識記憶手段）、（11）……
チューニング用ファジィ推論部（チューニング用ファジ
ィ推論手段）。
Claims (1)
- 【請求項１】メンバシップ関数とファジィ制御ルールに
基づいて、制御応答値を予め設定された目標値へと制御
するファジィ制御装置に対して、前記ファジィ制御ルー
ルの修正を行うファジィ制御ルール自動チューニング装
置において、 制御応答値を記憶する制御応答値記憶手段と、得た制御
応答値に対する前記ファジィ制御ルールの成立度を記憶
するルール成立度記憶手段と、ファジィ制御装置の制御
において理想的な応答値を記憶する理想応答値記憶手段
と、理想的な応答値と制御応答値の差である応答偏差及
びその応答偏差の変化分の大きさに応じて前記ファジィ
制御ルールの後件部の実数値を修正するためのチューニ
ング用メンバシップ関数及びチューニング用ファジィル
ールを記憶するチューニング用ファジィ知識記憶手段
と、該チューニング用ファジィ知識記憶手段に記憶され
たチューニング用メンバシップ関数及びチューニング用
ファジィルールに基づいて、前記ルール成立度記憶手段
に記憶された前記ファジィ制御ルールの成立度と、前記
理想応答値記憶手段に記憶された理想的な応答値と前記
制御応答記憶手段に記憶された制御応答値の差である応
答偏差及びその応答偏差の変化分の大きさとから前記フ
ァジィ制御ルールの後件部の実数値を修正するチューニ
ング用ファジィ推論手段とを備えることを特徴とするフ
ァジィ制御ルール自動チューニング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2106258A JP2532967B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | フアジイ制御ル―ル自動チユ―ニング装置 |
| US07/688,057 US5295061A (en) | 1990-04-20 | 1991-04-19 | Control parameter tuning unit and a method of tuning parameters for a control unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2106258A JP2532967B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | フアジイ制御ル―ル自動チユ―ニング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH044401A JPH044401A (ja) | 1992-01-08 |
| JP2532967B2 true JP2532967B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=14429077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2106258A Expired - Lifetime JP2532967B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | フアジイ制御ル―ル自動チユ―ニング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2532967B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005128663A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Hitachi Ltd | プラントシステム，制御装置及び制御方法 |
| US7357167B2 (en) | 2004-01-19 | 2008-04-15 | Kokuyo Co., Ltd. | Transfer device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2910807B2 (ja) * | 1991-10-25 | 1999-06-23 | 株式会社村田製作所 | 誘電体共振器装置、誘電体フィルタおよびそれらの製造方法 |
| JPH07230303A (ja) * | 1994-02-21 | 1995-08-29 | Nec Corp | ファジィ制御方法およびその装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62135902A (ja) * | 1985-12-09 | 1987-06-18 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | プロセスの最適制御方法 |
| JPH0272405A (ja) * | 1988-09-08 | 1990-03-12 | Yokogawa Electric Corp | メンバーシップ関数決定方法 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP2106258A patent/JP2532967B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005128663A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Hitachi Ltd | プラントシステム，制御装置及び制御方法 |
| US7357167B2 (en) | 2004-01-19 | 2008-04-15 | Kokuyo Co., Ltd. | Transfer device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH044401A (ja) | 1992-01-08 |
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