JPH04195401A - Fuzzy control system - Google Patents

Fuzzy control system

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Publication number
JPH04195401A
JPH04195401A JP2327125A JP32712590A JPH04195401A JP H04195401 A JPH04195401 A JP H04195401A JP 2327125 A JP2327125 A JP 2327125A JP 32712590 A JP32712590 A JP 32712590A JP H04195401 A JPH04195401 A JP H04195401A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuzzy
control
internal state
rule
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP2327125A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kyoichi Endo
遠藤 経一
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Priority to US07/798,155 priority patent/US5412757A/en
Publication of JPH04195401A publication Critical patent/JPH04195401A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To evaluate overall judgement results to determine a control instruction by using a second membership function to evaluate a control rule and an internal state transition rule by fuzzy inference operation. CONSTITUTION:This system consists of a fuzzy control executing circuit 1, a fuzzy rule storage circuit 2, a membership value storage circuit 3, a fuzzy internal state storage circuit 4, a control target signal generating circuit 5, and a control object 6 like a plant or a robot. An input value and an internal state are controlled by the control rule related to not only the input value at a settled time but also that at an unsettled time, and the unsettled time is expressed by the second membership function related to time for the purpose of changing the internal state by the state transition rule related to the internal state, and this function is used to evaluate the control rule and the internal state transition rule by fuzzy inference operation. Thus, fuzzy control is realized which is based on rules which evaluate the state of the control object related to unsettled time and elapse of time which a human being has.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明はプラントやロボット等の制御において、制御対
象の動特性が十分にわからない場合や、操作中に制御対
象の動特性が変動するため、従来からある制御理論の適
用が困難な制御対象に対して、熟練運転員の持つ制御ル
ールに基づき制御を行うルール型制御方式であるファジ
ィ制御方式に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention is useful for controlling plants, robots, etc., when the dynamic characteristics of the controlled object are not fully known, or when the dynamic characteristics of the controlled object are The present invention relates to a fuzzy control method, which is a rule-based control method that performs control based on control rules held by a skilled operator, for a controlled object to which it is difficult to apply conventional control theory due to fluctuations in the control system.

(従来の技術) ファジィ制御方式は、熟練運転員(エキスパート)の持
つ制御ルールをファジィ理論を用いて表現し、ファジィ
推論により制御指令を決定することを特徴とするルール
型制御方式である。
(Prior Art) A fuzzy control method is a rule-based control method characterized by expressing control rules held by a skilled operator (expert) using fuzzy theory and determining control commands by fuzzy inference.

このような制御方式では、熟練運転員(エキスバ−ト)
の持つ制御ルールを十分表現でき、がっ推論により適切
な制御指示を与える機能が要求される。
This type of control method requires an experienced operator
It is required to be able to sufficiently express the control rules possessed by the system, and to provide appropriate control instructions through inference.

しかしながら従来のファジィ制御方式では確定的な時刻
における制御対象の状態および確定的な時刻における制
御の総合的な判断結果を記憶した確定的な時刻における
ファジィ内部状態しか取扱うことができない。そのため
、たとえば、「しばらく前から圧力が高く、かつ約3分
前から制御性能が劣化していれば、加減弁を少し開く」
のような制御ルールの「しばらく前から」 「約3分前
から」のような不確定な時刻に関する制御対象の状態お
よび制御の総合的な判断結果であるファジィ内部状態を
評価して制御指示を決定することが従来のファジィ制御
方式ではできす、熟練運転員(エキスパート)の持つル
ールを十分表現できる機能がなかった。
However, the conventional fuzzy control method can only handle the fuzzy internal state at a definite time in which the state of the controlled object at a definite time and the comprehensive decision result of the control at a definite time are stored. Therefore, for example, if the pressure has been high for a while and the control performance has been deteriorating for about 3 minutes, open the control valve a little.
Control instructions are given by evaluating the state of the controlled object and the fuzzy internal state, which is the comprehensive judgment result of the control, regarding uncertain times such as "from a while ago" and "from about 3 minutes ago" in a control rule. This decision cannot be made using conventional fuzzy control methods, which lacks the ability to adequately express the rules of a skilled operator (expert).

(発明が解決しようとする課題) 上述したように、従来のファジィ制御方式では、確定的
な時刻における制御対象の状態および確定的な時刻にお
ける制御の総合的な判断結果を記憶した確定的な時刻に
おけるファジィ内部状態しか取扱うことができなかった
ので、不確定な時刻に関する制御対象の状態および制御
の総合的な判断結果であるファジィ内部状態を評価して
制御指示を決定することが従来のファジィ制御方式では
できなかった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional fuzzy control method, the state of the controlled object at a definite time and the comprehensive decision result of the control at a definite time are stored at a definite time. In conventional fuzzy control, control instructions can only be determined by evaluating the state of the controlled object at an uncertain time and the fuzzy internal state, which is the comprehensive control decision result. I couldn't do it by method.

本発明は以上の点を考慮してなされたしので、不確定な
時刻や時間経過に関する制御対象の状態および制御の総
合的な判断結果を評価して制御指示を決定することがで
きるファジィ制御方式を提供することを目的としている
The present invention has been made in consideration of the above points, and therefore provides a fuzzy control method that can determine control instructions by evaluating the state of the controlled object and the comprehensive judgment result of control regarding uncertain time and elapsed time. is intended to provide.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明のファジィ制御方式は、上述した目的を達成する
ために、制御対象からのプロセスま1測値あるいは運転
員が判定したプロセス状況値を入力値とし、前記制御対
象の状況に関する判断結果を記憶するために制御装置の
なかに内部状態を持ち、制御規則および状態遷移規則に
従ってファジィ推論演算により前記制御対象の操作量に
関する第1のメンバーシップ関数を計算し、この第1の
メンバーシップ関数から操作量を決定して前記制御対象
を制御し、かつ内部状態の変更を行うファジィ制御方法
であって、前記入力値および前記内部状態に関して確定
した時刻における値だけでなく、不確定な時刻における
前記人力値に関する制御規則により制御し、かつ前記内
部状態に関する状態遷移規則により内部状態を変更する
ために、不確定な時刻を時間に関する第2のメンバーシ
ップ関数により表わして、この第2のメンバーシップ関
数を用いて前記制御規則および前記内部状態遷移規則を
ファジィ推論演算により評価することを特徴としている
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) In order to achieve the above-mentioned purpose, the fuzzy control method of the present invention uses a process value measured from a controlled object or a process status value determined by an operator. The control device has an internal state as an input value and stores a determination result regarding the situation of the controlled object, and a first membership regarding the manipulated variable of the controlled object is determined by fuzzy inference calculation according to control rules and state transition rules. A fuzzy control method that calculates a function, determines a manipulated variable from this first membership function to control the controlled object, and changes an internal state, wherein the input value and the internal state are determined. In order to control not only the value at time but also the control rule regarding the human power value at the uncertain time and change the internal state according to the state transition rule regarding the internal state, the uncertain time is set to a second member regarding time. The control rule and the internal state transition rule are expressed by a ship function, and the second membership function is used to evaluate the control rule and the internal state transition rule by fuzzy inference calculation.

(作用) 本発明のファジィ制御方式では、不確定な時刻や時間経
過を評価するために時間軸上で定義されるファジィ集合
(時間を変数とするメンバーシップ関数)を導入する。
(Operation) In the fuzzy control method of the present invention, a fuzzy set (membership function with time as a variable) defined on the time axis is introduced in order to evaluate uncertain times and the passage of time.

これを、以下、ファジィ時制子と呼ぶことにする。この
ファジィ時制子により熟練運転者等の持つ制御ルールを
記述し、それを評価することにより不確定な時刻や時間
経過に関する制御ルールによる制御を実現する。
Hereinafter, this will be called the fuzzy tense. By describing control rules held by a skilled driver using this fuzzy tense and evaluating them, control based on control rules regarding uncertain times and the passage of time can be realized.

したがって、人間の持つ不確定な時刻や時間経過に関す
る制御対象の状態を評価するルールに基づくファジィ制
御が実現できる。
Therefore, it is possible to realize fuzzy control based on rules that humans have for evaluating the state of the controlled object regarding uncertain times and the passage of time.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図は本発明の一実施例のファジィ制御方式を採用し
た制御システムの構成を説明するだめのブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram for explaining the configuration of a control system employing a fuzzy control method according to an embodiment of the present invention.

1はファジィ制御実行回路、2はファジィルール記憶回
路、3はファジィ時制子により修飾されたブアジイ命題
の過去の確信度を記憶するためのメンバーシップ値記憶
回路、4はファジィ内部状態記憶回路、5は制御目標信
号発生回路、6はプラントやロボット等の制御対象を示
している。
1 is a fuzzy control execution circuit, 2 is a fuzzy rule storage circuit, 3 is a membership value storage circuit for storing the past certainty of a boozy proposition modified by a fuzzy tense, 4 is a fuzzy internal state storage circuit, 5 Reference numeral 6 indicates a control target signal generation circuit, and 6 indicates a controlled object such as a plant or a robot.

ファジィ制御実行回路1は制御サイクルごとに、制御対
象6から制御量信号Yおよび制御目標信号発生回路5か
ら目標値信号Rを入力してファジィ制御により操作量信
号Uを出力する。このときファジィ制御実行回路1は、
ファジィ制御ルール記憶回路2から記憶されている全て
の制御ルールRUとファジィ内部状態遷移ルールRXを
読み出して、そのルールの条件部の評価を行う(条件部
において制御偏差Eの評価が必要ならば予めE−R−Y
を計算しておく)。ファジィ時制子を含まないルールに
対しては、通常のファジィ制御における推論演算に基づ
き計算が行われる。ファジィ時制子を含むルールに対し
ては、以下に説明する方法によりルールの条件部の評価
を行う。
For each control cycle, the fuzzy control execution circuit 1 inputs the control amount signal Y from the controlled object 6 and the target value signal R from the control target signal generation circuit 5, and outputs the manipulated amount signal U by fuzzy control. At this time, the fuzzy control execution circuit 1
All control rules RU and fuzzy internal state transition rules RX stored in the fuzzy control rule storage circuit 2 are read out, and the condition part of the rule is evaluated (if the control deviation E needs to be evaluated in the condition part, E-R-Y
(calculate in advance). For rules that do not include fuzzy tenses, calculations are performed based on inference operations in normal fuzzy control. For rules that include fuzzy tenses, the conditional part of the rule is evaluated using the method described below.

制御対象がm入力、n出力のシステムとするとき、時刻
tでの前記各信号U、Y、RおよびEを次のようなベク
トルで表わすことにする。
When the controlled object is a system with m inputs and n outputs, the signals U, Y, R, and E at time t are expressed by the following vectors.

操作量信号U U (t)= (tz  (t) 、u;+  (t)
 、−1u+(t)、−1u、(t))” 制御量信号Y Y (t)= (yl  (t) 、”/2  (t)
 、・・・、yl (t)、・・・、y、(t))”制
御目標信号R R(t)−(r +  (t) 、r;+  (t) 
、−1rl  (t)、・・・、「、(t))”制御偏
差E E (t)−(el (t) 、e、+  (t) 、
−1e+(1、”・、e、(t))” 但し、el  (t)=r+  (t)   Yl (
t)ファジィ内部状態変数 X (t)= (x+  (t) 、X2  (t) 
、−・−1X1 (t)、・・・、Xk  (t)T(
Tは転置を表わす) ファジィ時制子を含むルールの例として、次のようなフ
ァジィルールを考える。
Operation amount signal U U (t) = (tz (t) , u; + (t)
, -1u+(t), -1u, (t))" Controlled amount signal Y Y (t)= (yl (t) , "/2 (t)
, ..., yl (t), ..., y, (t))" control target signal R R (t) - (r + (t) , r; + (t)
, -1rl (t), ..., ", (t))" control deviation E E (t) - (el (t) , e, + (t),
−1e+(1,”・,e,(t))” However, el (t)=r+ (t) Yl (
t) Fuzzy internal state variable X (t)= (x+ (t) ,X2 (t)
, -・-1X1 (t), ..., Xk (t)T(
(T represents transposition) As an example of a rule that includes a fuzzy tense, consider the following fuzzy rule.

IP(T (el −A) ) and  (x、 −
B) 、then(u 、 −C) ここで、ASBSCはファジィ値であり、各々、メンバ
ーシップ関数fA、fB、fcにより特徴づけられる。
IP(T(el-A)) and (x,-
B) , then(u, -C) where ASBSC are fuzzy values, each characterized by membership functions fA, fB, fc.

Tはファジィ時制子であり、メンバーシップ関数f1に
より特徴づけられる。現在の時刻tにおいて、制御偏差
el  (t)、Xi  (t)、(1≦1.)が与え
られ、上記制御ルールの条件部の第1項のファジィ時制
子Tを含むファジィ命題の確信度g ((T (e +
 −A) ) )は次のように計算される。ここで、t
 maxをファジィ時制子Tの評価範囲の上限(現在時
刻を原点0とする)を表わすものとする。
T is a fuzzy tense and is characterized by a membership function f1. At the current time t, the control deviations el (t), Xi (t), (1≦1.) are given, and the certainty of the fuzzy proposition containing the fuzzy tense operator T in the first term of the conditional part of the control rule is calculated. g ((T (e +
−A) ) ) is calculated as follows. Here, t
Let max represent the upper limit of the evaluation range of the fuzzy tense child T (with the current time as the origin 0).

■制御対象の状態が少なくとも一回実現している場合、
すなわち、Tが「約5分前項」のようなファジィ時制子
であるとき、 g ((T (el −A) ) ) −max (m
i n ft寓0、tlllaX T   (t)  、  f  ^  (el   (
tc−t))))   (1)■制御対象の状態が継続
している場合、すなわち、Tが「約5分前から」のよう
なファジィ時制子であるとき、 g  ((T  (e +  −A) ) )  −Σ
 (min(frl−0、1,、。
■If the state of the controlled object has been realized at least once,
That is, when T is a fuzzy tense such as "about 5 minutes ago", g ((T (el - A) ) ) -max (m
i n ft 0, tllaX T (t), f ^ (el (
tc-t)))) (1) ■When the state of the controlled object continues, that is, when T is a fuzzy tense such as "from about 5 minutes ago", g ((T (e + −A) ) ) −Σ
(min(frl-0, 1,,.

(t)、f^ (el  (tc   t))))  
 (2)/Σ ft  (t) 1−0  、1.、。
(t), f^ (el (tc t))))
(2)/Σ ft (t) 1-0, 1. ,.

(1)、(2)式は一例を示しておりファジィ時制子に
よって(1)、(2)武具外のファジィ時制子の演算方
式も考えられる。
Equations (1) and (2) show an example, and using fuzzy tenses, (1) and (2) calculation methods for fuzzy tenses other than weapons can also be considered.

ファジィ内部状態変数に関するファジィ命題に対するフ
ァジィ時制子のの評価は、ファジィ内部状態変数がファ
ジィ値、すなわちメンパージ・ノブ関数を値としてとる
ため、メンバーシップ関数間のマツチングをとる必要が
ある。すなわち、g = ((T (x r =A) 
) )の計算において、時刻tにおけるファジィ内部状
態変数の値がA′(f^−(x+  (t)))あると
すると、次のようになる。
In evaluating fuzzy tenses for fuzzy propositions regarding fuzzy internal state variables, it is necessary to match membership functions because fuzzy internal state variables take fuzzy values, that is, membership functions. That is, g = ((T (x r =A)
)), assuming that the value of the fuzzy internal state variable at time t is A'(f^-(x+(t))), the following will be obtained.

■ファジィ内部状態が少なくとも一回実現している場合
、すなわち、Tが「約5分前項」のようなファジィ時制
子であるとき、 g−((T  (x+−A)))  −max  (m
i  nl−0、1,、、x (f T (t)、match(f ^ (x+  (
tc  −t))  、 fA−(XI  (tc  
 t))))))’  (1)’■ファジィ内部状態が
継続している場合、すなわち、Tが「約5分前から」の
ようなファジィ時制子であるとき、 g −((T (e+ −A) ) )−Σ(min(
fl−0,1,、。
■If the fuzzy internal state is realized at least once, that is, when T is a fuzzy tense such as "about 5 minutes ago", g-((T (x+-A))) -max (m
i nl-0, 1,,, x (f T (t), match(f ^ (x+ (
tc -t)), fA-(XI (tc
t))))))'(1)'■If the fuzzy internal state continues, that is, when T is a fuzzy tense such as "from about 5 minutes ago," then g - ((T ( e+ −A) ) )−Σ(min(
fl-0,1,.

7  (t) 、ma t ch (fA (x、+ 
 (tc−t))、fA・(x+  (tc  t))
))))/Σfr  (t)1−0.1.、。
7 (t) , mat ch (fA (x, +
(tc-t)), fA・(x+ (tc t))
))))/Σfr (t)1-0.1. ,.

(2)′ ここで、マツチング計算matchOとして、たとえば
次のような演算が考えられる。
(2)' Here, as the matching calculation matchO, for example, the following calculation can be considered.

matCh  (f A (XI)、 r A’t:x
  1 ))  −max  (min  (f A 
(XI  )、 f A (x  1 )x  1  
                         
   (3)matCh  (f  ^ (XI)  
、 f  ^ (X  1 ) )”、l”min  
(fA  (XI  )  、 f ^−(x 1 )
)  dx。
matCh (f A (XI), r A't:x
1 )) -max (min (f A
(XI), f A (x 1 ) x 1

(3) matCh (f ^ (XI)
, f ^ (X 1 ))”, l”min
(fA (XI), f ^-(x 1)
) dx.

/、/’  fA (x+  )  dx、     
          (4)ファジィ時制子を含むファ
ジィ命題の確信度gが計算されると、論理積and等の
ファジィ論理演算、推論演算は通常のファジィ制御にお
ける方式に従い実行する。
/, /' fA (x+) dx,
(4) Once the confidence level g of a fuzzy proposition containing a fuzzy tense is calculated, fuzzy logic operations such as logical product and, and inference operations are executed according to the usual fuzzy control method.

次に、処理手順について説明する。第2図は本実施例の
処理手順のフローチャートである。毎サンプル時刻ごと
にこの処理か実行される。
Next, the processing procedure will be explained. FIG. 2 is a flowchart of the processing procedure of this embodiment. This process is executed at every sample time.

サンプル時刻tで、ステップSPIにおいて処理を開始
した後、ステップSP2において制御目標値信号Rと制
御量信号Yを読取り、記憶する。
After starting processing in step SPI at sample time t, the control target value signal R and control amount signal Y are read and stored in step SP2.

ステップSP3において記憶されたRとYから必要があ
れば制御偏差Eを計算して、2悌する。
If necessary, the control deviation E is calculated from the R and Y stored in step SP3, and the process is repeated twice.

ステップSP4ではファジィルール記憶回路2からファ
ジィルールを読み出す。
In step SP4, fuzzy rules are read from the fuzzy rule storage circuit 2.

ステップSP5では、ルールの条件部にファジィ内部状
態変数に関するファジィ命題があるか判断する。
In step SP5, it is determined whether there is a fuzzy proposition regarding a fuzzy internal state variable in the condition part of the rule.

そして、ファジィ内部状態変数に関するファジィ命題が
ないとき、ステップSP6で、ファジィ命題の評価しく
メンバーシップ関数を計算する)、記憶する。
Then, when there is no fuzzy proposition regarding the fuzzy internal state variable, in step SP6, a membership function for evaluating the fuzzy proposition is calculated) and stored.

一方、ファジィ内部状態変数に関するファジィ命題があ
るとき、ステップSP7で該ファジィ内部状態変数の値
をファジィ内部状態記憶部4から取出し、ファジィ命題
を(3)あるいは(4)式により、ファジィ命題の確信
度(メンバーシップ値)を計算し、記憶する。
On the other hand, when there is a fuzzy proposition regarding a fuzzy internal state variable, the value of the fuzzy internal state variable is retrieved from the fuzzy internal state storage unit 4 in step SP7, and the fuzzy proposition is determined using equation (3) or (4). degree (membership value) and store it.

ステップSP8では、評価したファジィ命題がファジィ
時制子を持っているかどうかどうかを判定する。
In step SP8, it is determined whether the evaluated fuzzy proposition has a fuzzy tense.

そして、ファジィ命題がファジィ時制子をもっていない
ときはステップ5PIIに行く。
Then, if the fuzzy proposition does not have a fuzzy tense, go to step 5PII.

一方、ファジィ命題がファジィ時制子を持つとき、ステ
ップSP9でファジィ時制子つきファジィ命題を(1)
あるいは(2)式により確信度(メンバーシップ値)を
計算し、記憶する。
On the other hand, when the fuzzy proposition has a fuzzy tense, the fuzzy proposition with the fuzzy tense is converted to (1) in step SP9.
Alternatively, the confidence level (membership value) is calculated and stored using equation (2).

続いて、ステップSP1.0でファジィ命題のの現在の
確信度をメンバーシップ値記憶回路3に記憶する。
Subsequently, in step SP1.0, the current certainty of the fuzzy proposition is stored in the membership value storage circuit 3.

ステップSP1.lでは、ルールの条件部の全てのファ
ジィ命題が評価されたか判断してYESならばステップ
5PI2でルールの条件部の確信度を=−1算し、記憶
する。
Step SP1. In l, it is determined whether all the fuzzy propositions in the conditional part of the rule have been evaluated, and if YES, in step 5PI2, the certainty factor of the conditional part of the rule is calculated by =-1 and stored.

ステップ5P13では、全てのルールの条件部が評価さ
れたかどうか判断して、もしYESならばステップ5P
14で、通常のファジィ推論方式により推論結果の統合
処理を行い、メンバーシップ関数を求め、記憶する。
In step 5P13, it is determined whether the condition parts of all rules have been evaluated, and if YES, step 5P
At step 14, the inference results are integrated using a normal fuzzy inference method, and membership functions are determined and stored.

ステップ5P15でファジィ内部状態変数か操作量信号
かどうかの判断を行う。
In step 5P15, it is determined whether the signal is a fuzzy internal state variable or a manipulated variable signal.

ステップ5P1Bではファジィ内部状態変数の場合、ス
テップ5P14で求めたメンバーシップ関数をファジィ
内部状態記憶回路4に記憶する。
In step 5P1B, in the case of a fuzzy internal state variable, the membership function determined in step 5P14 is stored in the fuzzy internal state storage circuit 4.

ステップ5P17では、操作量信号の場合、操作量信号
Uを求めてそれを出力する(通常のファジィ制御方式に
よる)。
In step 5P17, in the case of the manipulated variable signal, the manipulated variable signal U is determined and output (based on the normal fuzzy control method).

ステップSP1.8では、サンプル時刻tの処理を終了
して次のサンプル時刻t+iまで処理プロセスを待機状
態にする。
In step SP1.8, the processing at sample time t is ended and the processing process is placed in a standby state until the next sample time t+i.

ファジィ時制子の例を第3図に示す。たとえば、「約5
分前項に圧力か高ければ、弁を少し開く」のような制御
ルールは、第3図のファジィ時制子「約5分前項」を使
い「圧力が高い」というプロセスの状態に関する命題の
確信度(メンバーシップ値)の記憶された過去の値をフ
ァジィ時制子により評価して現在のこのルールの条件部
の成立する確信度を求め、現在の時刻における制御指示
の決定を行う。
An example of a fuzzy tense is shown in Figure 3. For example, "about 5
A control rule such as ``If the pressure is high in the 5 minute term, open the valve a little'' uses the fuzzy tense ``approximately 5 minutes ago term'' in Figure 3 to determine the confidence of the proposition regarding the state of the process ``the pressure is high'' ( The past value of the membership value (membership value) is evaluated using a fuzzy tense to determine the degree of certainty that the conditional part of this rule currently holds true, and a control instruction at the current time is determined.

[発明の効果〕 本発明のファジィ制御方式により、従来のファジィ制御
方式ではできなかった、人間の持つ不確定な時刻や時間
経過に関する制御対象の状態を評価するような制御ルー
ルに基づくファジィ制御方式が実現できる。これにより
熟練運転員(エキスパート)の持つ制御ルールを十分表
現でき、ファジィ制御方式の適用範凹を広げることか可
能となる。
[Effects of the Invention] The fuzzy control method of the present invention provides a fuzzy control method based on a control rule that evaluates the state of a controlled object in relation to uncertain times and the passage of time that humans have, which cannot be achieved with conventional fuzzy control methods. can be realized. As a result, the control rules possessed by a skilled operator (expert) can be sufficiently expressed, and the scope of application of the fuzzy control method can be expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるファジィ制御方式を適用した制御
システムの全体構成を示すブロック図、第2図はファジ
ィ制御の処理手順を示すフローチャート、第3図はファ
ジィ時制子を表わすメンバーシップ関数の例を示す図で
ある。 1・・・ファジィ制御実行回路、2・・・ファジィルー
ル記憶回路、3・・・メンバーシップ値記憶回路、4、
・、ファジィ内部状態記憶回路、5・・・制御目標信号
発生回路、6・・制御対象。 出願人      株式会社 東芝 代理人 弁理士  須 山 佐 − 第1 ロ メンバーシップ値
Fig. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a control system applying the fuzzy control method according to the present invention, Fig. 2 is a flowchart showing the processing procedure of fuzzy control, and Fig. 3 is an example of a membership function representing a fuzzy tense. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Fuzzy control execution circuit, 2... Fuzzy rule storage circuit, 3... Membership value storage circuit, 4.
・Fuzzy internal state storage circuit, 5. Control target signal generation circuit, 6. Control target. Applicant: Toshiba Corporation Patent Attorney: Suyama Sa - 1st Membership Value

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)制御対象からのプロセス計測値あるいは運転員が
判定したプロセス状況値を入力値とし、前記制御対象の
状況に関する判断結果を記憶するために制御装置のなか
に内部状態を持ち、制御規則および状態遷移規則に従っ
てファジィ推論演算により前記制御対象の操作量に関す
る第1のメンバーシップ関数を計算し、この第1のメン
バーシップ関数から操作量を決定して前記制御対象を制
御し、かつ前記内部状態の変更を行うファジィ制御方法
であって、 前記入力値および前記内部状態に関して確定した時刻に
おける値だけでなく、不確定な時刻における前記入力値
に関する制御規則により制御し、かつ前記内部状態に関
する状態遷移規則により前記内部状態を変更するために
、不確定な時刻を時間に関する第2のメンバーシップ関
数により表わして、この第2のメンバーシップ関数を用
いて前記制御規則および前記内部状態遷移規則をファジ
ィ推論演算により評価することを特徴とするフアジィ制
御方式。
(1) The process measurement value from the controlled object or the process situation value determined by the operator is used as the input value, and the control device has an internal state in order to store the judgment result regarding the situation of the controlled object, and the control rule and A first membership function regarding the manipulated variable of the controlled object is calculated by a fuzzy inference operation according to a state transition rule, and the manipulated variable is determined from this first membership function to control the controlled object, and the internal state A fuzzy control method that changes the input value and the internal state based on not only the value at a fixed time but also the control rule regarding the input value at an uncertain time, and the state transition regarding the internal state. In order to change the internal state according to a rule, an uncertain time is expressed by a second membership function related to time, and this second membership function is used to perform fuzzy inference on the control rule and the internal state transition rule. A fuzzy control method characterized by evaluation by calculation.
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