JP2563002B2 - パルス発生用重心決定回路 - Google Patents

パルス発生用重心決定回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ファジィ推論結果を用
いてアクチュエータ等を動かすための操作量を得るパル
ス発生用重心決定回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ファジィ推論後のファジィ情報は複数の
ライン上に分布した電気信号として現われる。したがっ
て、これらの信号を使ってアクチュエータ等を操作する
には、電気信号を操作量に変換する必要がある。この変
換機構をデファジィファイアと言い、通常、ファジィ量
の重心演算によって行なわれる(特開平2-54301 号)。
以下上記記載内容に基づいて従来技術を説明する。図6
によってファジィ情報の一例を説明する。先ず、ファジ
ィ集合の要素をXで表わし、離散的な値x1 ,x2 ,…
n-1 ,xn をとるものとする。これらの要素は複数の
信号ラインl1 ,l2 ,…ln 上に出力し、これら要素
に対応するグレード(変数に対応する関数値)μ1 ,μ
2 ,…μn は、信号ライン上に表わされるアナログ電圧
又は電流信号によって表わされる。
【0003】この場合、グレードμ1 ,μ2 ,…μn
電圧によって表わされるものとする。図6において、フ
ァジィ情報の重心(X軸上の位置)は、(1) 式で与えら
れる したがって重心を求めるためには乗算,加算,除算が必
要になる。そこで加算のみで重心を求めるために、(1)
式を変形して(2) とし、この分母が1となるようにして
いる。即ち、 要するに、分母が1となるようにKを調整すれば、重心
は(3) 式にて求めることが可能である。
【0004】図7は具体的な回路であり、n本の信号ラ
イン上にファジィ情報を表わす電圧μが導出され、グレ
ード可変の推論エンジン1によって係数K倍の演算が実
行される。出力されたファジィ量は重み付き加算回路2
及び単純加算回路3に入力される。そして重み付き加算
回路では(3) 式の右辺の演算を実行して重心を表わす電
圧信号を出力する。一方、単純加算回路3では(2) 式の
分母の演算を実行し、その結果を電圧調整回路4に入力
する。電圧調整回路の他方の入力にはグレード1に相当
する電圧が与えられている。したがって電圧調整回路4
の出力信号によって単純加算回路3の出力が常に1とな
るように、グレード可変の推論エンジン1における係数
Kが調整される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術によ
れば、複数のライン上に分布した電気信号の単純加算回
路の出力信号を、1に相当するようにしたものである。
そして、この種の制御には、通常、メンバーシップ関数
回路にグレード制御手段を備えて実施する。この場合、
除算回路が不要になる分、回路が簡素化されて高速性が
向上する反面、メンバーシップ関数回路が複雑になり、
かつ制御機構も付加されねばならない。又、操作量がパ
ルス幅である場合(燃料噴射装置のインジェクタ駆動制
御信号や点火タイミングパルス)には、確定値が電圧の
形で出力されているため、これをパルス幅に変換するた
めのインターフェースも必要となる。本発明は上記事情
に鑑みてなされたものであり、簡単な回路構成で確定値
としてパルス幅を出力することの可能なパルス発生用重
心決定回路を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は複数本のライン上に分布したファジィ情報
を表わす電気信号のそれぞれに、ラインの順序に応じた
値を乗じてそれらを加算する重み付き加算回路と、前記
電気信号を重み付けせずに加算積分する単純加算積分回
路と、前記各回路の出力を比較する比較器から構成し
た。
【0007】
【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図1
は本発明によるパルス発生用重心決定回路の一実施例の
構成図である。図1において、5は単純加算積分回路で
ファジィバス7が接続され、同じく重み付き加算回路2
にもファジィバス7からの分岐線が接続される。6は比
較器で前記単純加算積分回路5の出力と重み付き加算回
路2の出力とが入力される。8は図示しない積分回路の
リセット用のトリガー手段である。
【0008】図2の詳細図によって説明すると、単純加
算積分回路はファジィバス7にそれぞれ抵抗Rを介して
接続され、内部にある演算増幅器9のマイナス端子と出
力端子との間にはコンデンサ10とトランジスタ11とが並
列に接続される。そして出力端子は比較器6のマイナス
端子に接続される。一方、重み付き加算回路はファジィ
バスに重み付け抵抗R1 …RN を介して接続され、内部
にある演算増幅器12のマイナス端子と出力端子との間に
は抵抗Rf が接続される。そして出力端子は比較器6の
プラス端子に接続される。又、各演算増幅器9,12のプ
ラス端子は抵抗ROを介して接地される。
【0009】次に図3のタイムチャートを用いて、作用
を説明する。先ず、単純加算積分回路5ではトリガー手
段8によってコンデンサ10が開放されてリセットされ
る。その結果、比較器の出力はLレベルとなる。トラン
ジスタ11は瞬時にオフするため、単純加算積分回路の出
力は、ファジィバス各電圧を単純加算すると共に、抵抗
Rとコンデンサ10の静電容量で決まる時定数に比例した
反転積分出力V1 となる。
【0010】 重み付き加算回路2の出力は、ファジィ
バスの各電圧μi …μnを重み付け抵抗R1 …Rn に応
じて加算され、抵抗Rf で決まる一定比率の反転出力V
2 となる。 2 =−Rf Σ μi ………(5) i=1 Ri この場合、単純加算積分回路の出力V1 が、重み付き加
算回路の出力V2 以下になると、比較器の出力がHレベ
ルとなるため、この比較器がLレベルを出力している時
間Tが確定値に変換されたパルス幅となる。なお、V1
=V2 となる時間Tは(6) 式となり、ファジィバス上の
ファジィ量の重心に対応する。 CRRf Σi μi T= ………(6) Σμi なお、波形V1 では重み付けによって勾配を任意に変化
させることが可能である。
【0011】図4は更に他の実施例の構成図であり、図
5は詳細な構成図である。本実施例では加算積分回路側
を重み付き加算積分回路とすると共に、加算回路側を単
純加算回路として入れ換えたものである。したがってフ
ァジィバスに出力されたファジィ情報は重み付き加算積
分回路13と単純加算回路14へ入力される。そして重み付
き加算積分回路13の出力と単純加算回路14の出力は比較
回路6へ入力される。回路の動作は上記実施例から類推
可能であり、確定値は以下のように逆数となって出力さ
れる。 本実施例によれば時間Tの逆数のパルス幅の出力が得ら
れる。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればフ
ァジィ情報を重み付けして加算したものと、単純加算し
たものとを比較回路にて比較する構成としたので、変換
器を要せず比較器出力そのものの出力をパルス幅として
出力でき、アクチュエータを直接操作することが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるパルス発生用重心決定回路の一実
施例の構成図。
【図2】図1の詳細図。
【図3】動作説明のタイムチャート。
【図4】他の実施例の構成図。
【図5】図4の詳細図。
【図6】ファジィ情報の一例を説明する図。
【図7】従来の重心決定回路を説明する図。
【符号の説明】
1 グレード可変の推論エンジン 2 重み付き加算回路 3,14 単純加算回路 4 電圧調整回路 5 単純加算積分回路 6 比較器 7 ファジィバス 8 トリガー手段 9,12 演算増幅器 11 トランジスタ 13 重み付き加算積分回路

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数本のライン上に分布したファジィ情
    報を表わす電気信号のそれぞれに、ラインの順位に応じ
    た値を乗じてそれらを加算する重み付き加算回路と、前
    記電気信号を重み付けせずに加算積分する単純加算積分
    回路と、前記各回路の出力を比較する比較器とを備えた
    ことを特徴とするパルス発生用重心決定回路。
  2. 【請求項2】 複数本のライン上に分布したファジィ情
    報を表わす電気信号のそれぞれに、ラインの順位に応じ
    た値を乗じてそれらを加算する重み付き加算積分回路
    と、前記電気信号を重み付けせずに加算する単純加算回
    路と、前記各回路の出力を比較する比較器とを備えたこ
    とを特徴とするパルス発生用重心決定回路。
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