JPH0460702A - Fuzzy control system - Google Patents

Fuzzy control system

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Publication number
JPH0460702A
JPH0460702A JP17150790A JP17150790A JPH0460702A JP H0460702 A JPH0460702 A JP H0460702A JP 17150790 A JP17150790 A JP 17150790A JP 17150790 A JP17150790 A JP 17150790A JP H0460702 A JPH0460702 A JP H0460702A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
membership function
membership
value
degree
function
Prior art date
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Pending
Application number
JP17150790A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukio Tobi
幸生 鳶
Hisashi Tokisaki
久 時崎
Tomohide Funakoshi
智英 船越
Yoshitaka Hara
嘉孝 原
Kazuhito Fujinaka
藤中 和仁
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP17150790A priority Critical patent/JPH0460702A/en
Publication of JPH0460702A publication Critical patent/JPH0460702A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To execute fuzzy inference by means of plural characteristics without being restricted by means of a storage part by obtaining the position of a center of gravity in plural membership functions obtained by means of substituting the weighting value of the membership functions for the membership function and obtaining output corresponding to the center of gravity. CONSTITUTION:Data corresponding to the air-conditioning operation/heating operation modes of an air-conditioning unit 2 are read from storage parts 7-10. Then, a difference (e) between a room temperature T and a room temperature S which is set in a room setting unit 4 and the value of a change quantity DELTAe between a difference e' which is obtained last time and the difference (e) which is obtained this time are inputted and the realizing degree of the membership function is calculated. The membership function of a precedent part is weighted. The obtained weighting value of the membership function in the precedent part is set to be the constant B of the membership function and respective membership functions are composed by using constants A and C. The center of gravity is calculated by using the constants A, B (weighting value) and C of the membership functions. Then, a value is outputted to an invertor device 11 as the alteration quantity of the capacity of the air- conditioning unit 2, which corresponds to the center of gravity.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は検出値が目標値になるように機器の運転を制御
する際に用いるファジィ制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a fuzzy control device used to control the operation of equipment so that a detected value becomes a target value.

(ロ)従来の技術 一般に従来のファジィ制御装置としては特開平1−14
2902号公報に記載きれた様なものがおった。この公
報に記載されたものは、′自動車に搭載されたプロセッ
サにより自動車の推進装置など被制御対象部をファジィ
制御するファジィ制御部を具備する自動車のファジィ制
御方式において、ファジィ制御部には記憶装置と、記憶
制御装置の読出制御部とを具備し、該記憶装置には、被
制御対象部における検出量と時間的変化とを所定の規則
に従って予め演算し、その結果をテーブルとして格納し
、記憶装置の読出制御部は所定の時期に該テーブルを読
み出して被制御部を制御する」ものであった。
(b) Conventional technology In general, as a conventional fuzzy control device, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-14
There was something that was completely described in the 2902 publication. What is described in this publication is 'A fuzzy control method for an automobile that is equipped with a fuzzy control section that performs fuzzy control of a controlled object such as a propulsion system of an automobile by a processor installed in the automobile. and a readout control unit of a storage control device, in which the storage device calculates the detected amount and temporal change in the controlled target portion in advance according to a predetermined rule, stores the results as a table, and stores the results in the form of a table. The read control section of the device reads out the table at a predetermined time and controls the controlled section.

ファジィ制御襞間をこのように構成することによって、
プロセッサは検出値が与えられるとテーブルからこの検
出値に対応する値を読み出すのみでファジィ制御が行え
るものであった。すなわちプロセッサは検出値に対して
処理時間のかかるファジィ推論をいちいち行う必要がな
く、プロセッサがファジィ制御に掛ける処理時間を短く
することができる利点を有するものであった。
By configuring the fuzzy control folds in this way,
When a processor is given a detected value, it can perform fuzzy control simply by reading out the value corresponding to the detected value from a table. That is, the processor does not need to perform fuzzy inference, which takes processing time, on each detected value, and has the advantage of being able to shorten the processing time that the processor spends on fuzzy control.

(ハ)発明が解決しようとする課題 このように構成された従来の技術ではテーブルを用いる
ことによってプロセッサの処理時間を短くすることがで
きるが、このような従来の技術では、ファジィ制御の出
力の分解能を)Jla < した細かな制御が必要な場
合やファジィ制御の入出力レンジを広くする必要がある
場合には、前記テーブルを大きくする必要があった。例
えば出力の分解能を2倍、または出力レンジを2倍にす
るためにはテーブルを4倍の大きびに設定しなければな
らない問題点を有しており、また、このような大きなテ
ーブルを複数備えることは記憶部の容量の制約からも一
般の機器の制御には不適当であり、複数の特性によるフ
ァジィ推論を精度良く広いレンジで制御することができ
ない問題点を有するものであった。
(C) Problems to be Solved by the Invention In the conventional technology configured as described above, it is possible to shorten the processing time of the processor by using a table, but in such a conventional technology, the processing time of the processor can be shortened by using a table. When fine control with resolution Jla < is required or when it is necessary to widen the input/output range of fuzzy control, it is necessary to increase the size of the table. For example, in order to double the output resolution or double the output range, the table must be set four times as large. This is not suitable for controlling general equipment due to the limited capacity of the storage unit, and has the problem that fuzzy inference based on a plurality of characteristics cannot be controlled accurately over a wide range.

このような問題点に対して、未発明は記憶部の制約を受
けることなく複数の特性によるファジィ推論ができるフ
ァジィ制御装置を提供するものである。
To address these problems, the present invention provides a fuzzy control device that can perform fuzzy inference based on a plurality of characteristics without being limited by the storage unit.

(ニ)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、検出値に対する前件部の
メンバーシップ関数を決める関数の定数を格納した第1
の記憶部と、制御出力値に対する後件部のメンバーシッ
プ関数を決める関数の定数を格納した第2の記憶部と、
前件部のメンバーシップ関数の成立度合いに基づいて後
件部のメンバーシップ関数の重み付けを行う加重部とを
備え、前件部のメンバーシップ関数に検出値を代入して
前件部のメンバーシップ関数の成立度合いを算出し、加
重部にてこの成立度合いの算出値から後件部のメンバー
シップ関数め加重値を求め、この加重値を後件部のメン
バーシップ関数に代入して得られる複数のメンバーシッ
プ関数の重心位置を求め、この重心に対応する出力を得
るように成すと共に、第1記憶部又は/及び第2記憶部
に格ものである。
(d) Means for Solving the Problems The fuzzy control method of the present invention uses a first
a second storage unit storing constants of a function that determines the membership function of the consequent to the control output value;
and a weighting section that weights the membership function of the consequent part based on the degree of establishment of the membership function of the antecedent part, and the membership function of the antecedent part is determined by assigning the detected value to the membership function of the antecedent part. The degree of validity of the function is calculated, the weighted value for the membership function of the consequent part is calculated from the calculated value of the degree of validity in the weighting part, and this weighted value is substituted for the membership function of the consequent part. The position of the center of gravity of the membership function is obtained, and an output corresponding to the center of gravity is obtained, and the output is stored in the first storage section and/or the second storage section.

(ネ)作用 このように構成きれたファジィ制御方式を用いると、第
1記憶部、第2記憶部に格納した定数を選択して用いる
ことによってファジィ推論の特性を変えることができる
ので、制御対象物の運転状況、例えば制御の開始時と定
常時とでファジィ推論の特性を変える事ができ常に制御
特性を向上きせることができるものである。
(f) Effect When using the fuzzy control method configured in this way, the characteristics of the fuzzy inference can be changed by selecting and using the constants stored in the first and second storage units. The characteristics of the fuzzy inference can be changed depending on the operating condition of the object, for example, when control is started and when it is steady, and the control characteristics can be constantly improved.

(へ)実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1図
はファジィ制御装置を被調和室の温度制御に適用した際
の概略図である。この図において、1は温度制御される
被調和室、2はこの被調和室に設けられた空調ユニット
であり、吐出口から冷却空気、または加熱空気を吐出し
て被調和室の冷房または暖房運転を行うものである。こ
の空調ユニットは後記するインバータ装置を用いること
によって冷房能力、または暖房能力を変えることができ
るものである。3は被調和室1の室温を検出できるよう
に取り付けられた温度センサであり、サーミスタなど温
度によって内部抵抗値が変化する検出素子を用いている
。4は室温設定器であり、設定温度に対応する信号を出
力するものである。この室温設定器としては、可変抵抗
を用いて抵抗値を変えるもの、電圧発生器を用いて出力
電圧を変えるもの、設定値に対応した値のコードをまた
は信号を出力するものなど種々のものを用いることがで
きる。5は検出値の出力部であり、温度センサ3の内部
抵抗値の変化から対応する室温Tを算出し、この室温T
と室温設定器4に設定された室温Sとの差“e=T−5
”を演算し、(尚、暖房運転を行うときには“e−−(
T−8)”とする。また前回求めた差e゛と今回求めた
差eとの変化分“Δe=e’−e”を演算して、これら
の差Cと△eとをマイクロコンピュータ−6へ出力する
。このマイクロコンピュータ−6はこの差e、Δeを用
いて出力を演算しインバータ装置11へ出力する。この
インバータ装置11は、マイクロコンピュータ−6から
与えられた信号に基づいて空調ユニット2の運転能力を
可変制御するものである。例えば、空調ユニット2に誘
導電動機を駆動源とする圧縮機を用いた場合は、この誘
導電動機に供給する交流電力の周波数を変えることによ
って空調ユニット2の運転能力を変えることができる。
(f) Examples Examples of the present invention will now be described based on the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram when a fuzzy control device is applied to temperature control of a conditioned room. In this figure, 1 is a temperature-controlled room, and 2 is an air conditioning unit installed in this room. Cooling air or heated air is discharged from the outlet to cool or heat the room. This is what we do. This air conditioning unit can change its cooling capacity or heating capacity by using an inverter device, which will be described later. 3 is a temperature sensor attached to be able to detect the room temperature of the conditioned room 1, and uses a detection element such as a thermistor whose internal resistance value changes depending on the temperature. Reference numeral 4 denotes a room temperature setting device, which outputs a signal corresponding to the set temperature. There are various types of room temperature setting devices, such as those that use a variable resistor to change the resistance value, those that use a voltage generator to change the output voltage, and those that output a code or signal corresponding to the set value. Can be used. 5 is a detected value output section, which calculates the corresponding room temperature T from the change in the internal resistance value of the temperature sensor 3, and calculates the corresponding room temperature T.
and the room temperature S set in the room temperature setting device 4 “e=T−5
” (When performing heating operation, calculate “e--(
T-8)". Also, calculate the change "Δe=e'-e" between the difference e゛ found last time and the difference e found this time, and calculate these differences C and Δe in the microcomputer. 6. This microcomputer 6 calculates the output using the differences e and Δe and outputs it to the inverter device 11. This inverter device 11 operates the air conditioning unit based on the signal given from the microcomputer 6. For example, if a compressor using an induction motor as a drive source is used in the air conditioning unit 2, the operating capacity of the air conditioning unit 2 is controlled by changing the frequency of AC power supplied to the induction motor. The driving ability of the driver can be changed.

また、他の方式としては直流電動機を駆動源とする圧縮
機を用いた場合は、この直流電動機に供給する直流電力
の印加電圧を変えることによって空調ユニット2の運転
能力を変えることができる。尚、7〜10は記憶部であ
り、本実施例では1つの記憶素子を分割して複数のエリ
ア設定して記憶部7〜10に振り分けている。
Alternatively, if a compressor using a DC motor as a drive source is used, the operating capacity of the air conditioning unit 2 can be changed by changing the voltage applied to the DC power supplied to the DC motor. Note that 7 to 10 are storage units, and in this embodiment, one memory element is divided into a plurality of areas, which are distributed to the storage units 7 to 10.

以下、マイクロコンピュータ−6の動作について説明す
る。マイクロコンピュータ−6は前記Cと△Cとを用い
てファジィ推論を行うものである。第2図はメンバーシ
ップ関数の1例(2等辺三角形)であり、このメンバー
シップ関数は横軸上のA、Cの値と縦軸上の最大成立度
合Bとが与えられると関数として設定することができる
。ずなわち、(1)e<Aではメン/<−シップ関数の
成立度合いは0、(2)A≦e < (A + C) 
/ 2ではメンバーシップ関数の成立度合いは(2BX
(e−A))/(C−A)、(3)(A+C)/2≦e
くCではメンバーシップ関数の成立度合いは−(2BX
(e−C))/(C−A)、(4)C≦eではメンバー
シップ関数の成立度合いはOである。
The operation of the microcomputer 6 will be explained below. The microcomputer 6 performs fuzzy inference using the C and ΔC. Figure 2 shows an example of a membership function (isosceles triangle), and this membership function is set as a function when the values of A and C on the horizontal axis and the maximum degree of establishment B on the vertical axis are given. be able to. That is, (1) when e<A, the degree of validity of the men/<-ship function is 0, (2) when A≦e<(A + C)
/ 2, the degree to which the membership function holds is (2BX
(e-A))/(C-A), (3)(A+C)/2≦e
In C, the degree of membership function is -(2BX
(e−C))/(C−A), (4) When C≦e, the degree to which the membership function is satisfied is O.

このように第2図に示すA、B、Cの定数が設定きれれ
ばこのメンバーシップ関数を具体的に表わすことができ
る。従って、eの値が得られればメンバーシップ関数の
成立度合いを求めることができる。尚、メンバーシップ
関数は2等辺三角形に限るものではなく正三角形、台形
、釣り鐘形、指数関数など制御対象物と利用者の5感に
基ついて任意に設定すればよいが、関数化しやすい形が
好ましい。
In this way, if the constants A, B, and C shown in FIG. 2 can be set, this membership function can be specifically expressed. Therefore, if the value of e is obtained, the degree to which the membership function holds can be determined. Note that membership functions are not limited to isosceles triangles, and can be arbitrarily set based on the object to be controlled and the five senses of the user, such as equilateral triangles, trapezoids, bell shapes, and exponential functions, but shapes that are easy to convert into functions are preferable.

第3図はAモードにおいて、室温と設定値との差eに対
する前件部のメンバーシップ関数である。夫々のメンバ
ーシップ関数NB 、 NS 、 ZO,PS、FBは
第2図のA、B、Cに相当する定数が設定されており、
これらの定数から夫々のメンバーシップ関数を表す関数
が設定され℃いる。これらの関数を表す定数の一覧は第
5図に示している。尚、メンバーシップ関数ZOは差e
がないと感じる集合を表し、メンバーシップ関数PSは
差eがプラス側に少しあると感しる集合を表し、メンバ
ーシップ関数PBは差Cがプラス側に大きくあると感じ
る集合を表し、メンバーシップ関数NSは差eがマイナ
ス側に少しあると感じる集合を表し、メンバーシップ関
数NBは差eがマイナス側に大きくあると感しる集合を
表している。第3図はBモードにおける前件部のメンバ
ーシップ関数であり第3図に示したメンバーシップ関数
と同様に定数の一覧は第5図に示している。
FIG. 3 shows the membership function of the antecedent with respect to the difference e between the room temperature and the set value in A mode. For each membership function NB, NS, ZO, PS, FB, constants corresponding to A, B, and C in Fig. 2 are set,
A function representing each membership function is set from these constants. A list of constants representing these functions is shown in FIG. Furthermore, the membership function ZO is the difference e
The membership function PS represents the set for which the difference e is felt to be a little on the positive side, and the membership function PB represents the set for which the difference C is felt to be large on the positive side. The function NS represents a set where the difference e is felt to be slightly on the negative side, and the membership function NB represents a set where the difference e is felt to be large on the negative side. FIG. 3 shows the membership function of the antecedent part in B mode, and like the membership function shown in FIG. 3, a list of constants is shown in FIG.

従って、差eに対する前件部のメンバーシップ関数の夫
々の成立度合いはメンバーシップ関数NB−FBの夫々
の関数毎にAモード又はBモードの定数を用いて前記式
から演算で求めることができる。
Therefore, the degree to which each of the membership functions of the antecedent part holds true for the difference e can be calculated from the above equation using the A-mode or B-mode constant for each function of the membership function NB-FB.

また差eの変化率△Cについても同様に前件部のメンバ
ーシップ関数を設定することができる。
Furthermore, the membership function of the antecedent part can be similarly set for the rate of change ΔC of the difference e.

この場合AモードとBモードとでメンバーシップ関数を
表す関数の定数を変えても良いし欠間−の定数を用いて
もよい。一般にΔeの変化幅を大きく設定するときには
Aモー1とBモードとで定数を変えた方が好ましく、Δ
eの変化幅が小さいときには同一定数を用いることがで
きるが、これに限るものではない、尚、Δeに対するメ
ンバーシップ関数もeに関するメンバーシップ関数と同
様にNB−FBまでの511類のメンバーシップ関数を
設定する。
In this case, the constant of the function representing the membership function may be changed between the A mode and the B mode, or an intermittent constant may be used. Generally, when setting a large variation range of Δe, it is preferable to change the constant between A mode 1 and B mode.
When the range of change in e is small, the same constant can be used, but it is not limited to this.The membership function for Δe is also the membership function for class 511 up to NB-FB in the same way as the membership function for e. Set.

第6図は後件部のメンバーシップ関数に重み付けを行う
チューニングの関係図(ファジィ推論に用イるルール)
であり、eに対するメンバーシップ関数の成立度合いと
Δeに対するメンバーシップ関数の成立度合いとから後
件部のメンバーシップ関数の重み付けを行うものである
。後件部のメンバーシップ関数は関数NB−PBまでの
7個を設定している。メンバーシップ関数zOは第1図
に示す空調ユニット2の運転能力を変更きせない集合を
表し、メンバーシップ関数PSは空調ユニット2の運転
能力を少し増加きせる集合を表し、メンバーシップ関数
PMは空調ユニット2の運転能力を中ぐらいに増加きせ
る集合を表し、メンバーシップ関数FBは空調ユニット
2の運転能力を大きく増加させる集合を表し、メンバー
シップ関数NSは空調ユニット2の運転能力を少し減少
させる集合を表し、メンバーシップ関数NMは空調ユニ
ット2の運転能力を中ぐらいに減少させる集合を表し、
メンバーシップ関数NBは空調ユニット2の運転能力を
大きく減少させる集合を表している。尚、これらのメン
バーシップ関数の横軸は空調ユニット2の運転能力の増
減量を設定する。ファジィ推論のルールとしては以下の
17個のルールを設定している。
Figure 6 is a relationship diagram of tuning that weights the membership function of the consequent (rules used in fuzzy inference).
The membership function of the consequent is weighted based on the degree to which the membership function holds true for e and the degree that the membership function holds true for Δe. Seven membership functions are set for the consequent part, from functions NB to PB. The membership function zO represents a set that does not change the operating capacity of the air conditioning unit 2 shown in FIG. 1, the membership function PS represents a set that slightly increases the operating capacity of the air conditioning unit 2, and the membership function PM Membership function FB represents a set that increases the operating capacity of air conditioning unit 2 to a medium degree, membership function NS represents a set that increases the operating capacity of air conditioning unit 2 to a large extent, and membership function NS represents a set that slightly decreases the operating capacity of air conditioning unit 2. , the membership function NM represents a set that reduces the operating capacity of the air conditioning unit 2 to a medium level,
The membership function NB represents a set that significantly reduces the operating capacity of the air conditioning unit 2. Incidentally, the horizontal axis of these membership functions sets the increase/decrease in the operating capacity of the air conditioning unit 2. The following 17 rules are set as fuzzy inference rules.

(1)eに関するメンバーシップ関数NBが成立しかつ
Δeに関するメンバーシップ関数NBが成立すれば後件
部のメンバーシップ関数NBが成立する。
(1) If the membership function NB regarding e holds true and the membership function NB regarding Δe holds true, then the membership function NB of the consequent part holds true.

(2)eに関するメンバーシップ関数NSが成立しかつ
Δeに関するメンバーシップ関数NSが成立すれば後件
部のメンバーシップ間数NMが成立する。
(2) If the membership function NS regarding e holds true and the membership function NS regarding Δe holds true, then the number NM of memberships in the consequent part holds true.

(17) eに関するメンバーシップ関数PBが成立し
かつ△eに関するメンバーシップ関数PBが成立すれば
後件部のメンバーシップ関数FBが成立する。
(17) If the membership function PB regarding e holds true and the membership function PB regarding Δe holds true, then the membership function FB of the consequent part holds true.

第7図は後件部のメンバーシップ関数を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the membership function of the consequent part.

この図において横軸は出力、すなわち空調ユニット2の
運転能力の増減値である。この後件部のメンバーシップ
関数NB−PBを表す関数も前件部のメンバーシップ関
数と同様にして3つの定数が定まれば決定される。第7
図に示す後件部のメンバーシップ関数からこの定数のう
ちA。
In this figure, the horizontal axis is the output, that is, the increase/decrease value of the operating capacity of the air conditioning unit 2. The function representing the membership function NB-PB of the consequent part is also determined in the same way as the membership function of the antecedent part, once the three constants are determined. 7th
A of this constant from the membership function of the consequent part shown in the figure.

Cは予め設定きれている。これらの定数も前件部のメン
バーシップ関数と同様にAモードとBモードとの2種類
の定数を格納して空調ユニットの運転状態に合わせて選
択して使用する様にしてもよい。尚、定数Bは重み値を
表し上記ルール(1〉〜ルール(17)によって設定き
れる値である。
C has been set in advance. Similar to the membership function of the antecedent part, these constants may also be stored in two types of constants, A mode and B mode, and may be selected and used according to the operating state of the air conditioning unit. Incidentally, the constant B represents a weight value and is a value that can be set according to the above rules (1> to (17)).

次に、主な動作を第9図のフローチャートを用いて説明
する。まずステップSoからファジィ推論を開始する。
Next, the main operations will be explained using the flowchart shown in FIG. First, fuzzy inference is started from step So.

このファジィ推論は空調ユニットの制御の一環として、
所定周期毎(30秒に1回位の割合)に行われるもので
ある。従って、空調ユニットの運転能力の変更は所定周
期毎に行われるものである。次にステップS1で第5図
のAモードのデータを用いるかBモードのデータを用い
るかの判断を行う。このAモード、Bモードの区別は空
調ユニットの冷房運転/暖房運転、運転開始時、/定常
運転時、または季節によって変えるなど種々の運転状態
によって任意に変えるようにすればよい。尚、モードの
数は2モ一ド以上でもよいことはいうまでもない。次に
ステップS2、ステップS3にてモードに対応するデー
タを記憶部から読み出す6次いでステップS4でe、Δ
eの値を入力してステップS5で夫々のメンバージップ
関数の成立度合いを算出する0例えば、Aモードでe=
el、Δe=Δc1とすると、前記した前件部のメンバ
ーシップ関数(Aモードのデータを用いた関数)に夫々
el、ΔC1を代入すると、eに関しては第10図に示
すようにメンバーシップ関数zOの成立度合いがE2、
メンバーシップ関数PSの成立度合いがElになり、メ
ンバーシップ関数NB 、NS 、PBの成立度合いは
0である。Δeに関しては第11図に示すようにメンバ
ーシップ関数zOの成立度合いがΔE2、メンバーシッ
プ関数PSの成立度合いがΔE1になりメンバーシップ
関数NB、NS、PBの成立度合いは0である。
This fuzzy reasoning is used as part of the control of the air conditioning unit.
This is performed at predetermined intervals (about once every 30 seconds). Therefore, the operating capacity of the air conditioning unit is changed at predetermined intervals. Next, in step S1, it is determined whether to use the A-mode data or the B-mode data in FIG. 5. The distinction between mode A and mode B may be arbitrarily changed depending on various operating conditions, such as cooling operation/heating operation of the air conditioning unit, at the start of operation/at steady operation, or depending on the season. It goes without saying that the number of modes may be two or more. Next, in steps S2 and S3, data corresponding to the mode is read out from the storage section6.Next, in step S4, e, Δ
Input the value of e and calculate the degree of establishment of each member zip function in step S5.0For example, in A mode, e=
If el, Δe = Δc1, then by substituting el and ΔC1 into the membership function of the antecedent part (a function using A-mode data), respectively, regarding e, the membership function zO is obtained as shown in FIG. The degree of establishment of is E2,
The degree to which the membership function PS holds true is El, and the degree to which the membership functions NB, NS, and PB hold true are 0. Regarding Δe, as shown in FIG. 11, the degree to which the membership function zO is satisfied is ΔE2, the degree to which the membership function PS is valid is ΔE1, and the degree to which the membership functions NB, NS, and PB are satisfied is 0.

次にステップS6にて後件部のメンバーシップ関数NB
−FBの重み付けを行う、第10図及び第11図から前
件部の成立しているメンバーシップ関数は、eに関して
はメンバーシップ関数zOとメンバーシップ関数PSで
あり、ΔCに関してはメンバーシップ関数zOとメンバ
ーシップ関数PSである。従って、第12図に示したよ
うな網掛は部分のルールが適用きれる。このルールは第
6図を用いて説明したルールである。すなわち、後件部
においてはメンバーシップ関数zO、メンバーシップ関
数PS、メンバーシップ関数PMが成立する。夫々の重
み付は値はE2XΔE2、EIXΔE2(EIXΔE2
<E2XΔE1につきEIXΔE2の値を採用)、EI
XΔE1である。
Next, in step S6, the membership function NB of the consequent part
- The membership functions for which the antecedent part holds true from FIGS. 10 and 11, which weight FB, are the membership function zO and the membership function PS for e, and the membership function zO for ΔC. and membership function PS. Therefore, the partial rule can be applied to the shaded area as shown in FIG. 12. This rule is the rule explained using FIG. That is, in the consequent part, membership function zO, membership function PS, and membership function PM are established. The respective weighting values are E2XΔE2, EIXΔE2(EIXΔE2
<Adopting the value of EIXΔE2 for E2XΔE1), EI
XΔE1.

尚、本実施例では前件部のメンバーシップ関数の成立度
合いを0−FF(16進法)のバイトデータで表し、後
件部のメンバーシップ関数の重み付けを0〜FFFF(
16進法)のワードデータで扱ってマイクロコンピュー
タ−6での演算をやり易くしているが、成立度合い及び
重み付けを0〜1の値に変換して扱ってもよい。この時
記憶部に格納される定数Bも0〜1の値に設定する。
In this example, the degree of establishment of the membership function of the antecedent part is represented by byte data of 0-FF (hexadecimal), and the weighting of the membership function of the consequent part is expressed as 0-FFFF (
Although the data is handled as word data in (hexadecimal) to facilitate calculations on the microcomputer 6, the degree of establishment and weighting may be converted to values between 0 and 1. At this time, a constant B stored in the storage section is also set to a value between 0 and 1.

この様にして、求められた後件部のメンバーシップ関数
の重み付けの値をこのメンバーシップ関数の定数Bとし
、第8図に示す定数A、Cを用いて、夫々のメンバーシ
ップ関数を合成すると第13図に示すような合成図形が
得られる。
In this way, the weighting value of the membership function of the consequent part obtained is set as the constant B of this membership function, and the respective membership functions are synthesized using constants A and C shown in Fig. 8. A composite figure as shown in FIG. 13 is obtained.

次にステップS7にて第13図に示す合成図形の重心を
算出する。重心は合成前のメンバーシップ関数の定数A
、B(重み付は値)、Cを用いて算出する。この算出き
れた重心がGである。次いで、ステップS8にてこの重
心に対応する横軸の値Δf1を得る。このΔf1を空調
ユニットの能力の変更量としてインバータ装[11へ出
力する。空調ユニット2の運転能力を供給する交流電源
の周波数を変えて行っているときはΔf1は周波数の増
減値に相当する。
Next, in step S7, the center of gravity of the composite figure shown in FIG. 13 is calculated. The center of gravity is the constant A of the membership function before composition.
, B (weighting is a value), and C. This calculated center of gravity is G. Next, in step S8, a value Δf1 on the horizontal axis corresponding to this center of gravity is obtained. This Δf1 is output to the inverter unit [11] as the amount of change in the capacity of the air conditioning unit. When the frequency of the AC power source that supplies the operating capacity of the air conditioning unit 2 is changed, Δf1 corresponds to the increase/decrease value of the frequency.

以上のように本発明は、前件部または/及び後件部のメ
ンバーシップ関数の定数を記憶部に格納し、前件部のメ
ンバーシップ関数の成立度合いを求める際、後件部のメ
ンバーシップ関数による合成図形の重心位置を求める際
にこの定数を用いて演算するようにしているので、記憶
部に格納きれた定数の値を変更することによってファジ
ィ推論の特性を容易に変更することができる。従って、
この定数の組み合わせを複数種類設定して記憶部に格納
すれば、被制御対象物の運転状態に応じてこの定数を変
えることにより、常に運転状態に適したファジィ制御が
行えるものである。
As described above, the present invention stores the constants of the membership functions of the antecedent part and/or the consequent part in the storage unit, and when determining the degree of establishment of the membership function of the antecedent part, the membership function of the consequent part Since this constant is used for calculation when determining the center of gravity position of a composite figure by a function, the characteristics of fuzzy inference can be easily changed by changing the value of the constant stored in the memory unit. . Therefore,
If a plurality of combinations of these constants are set and stored in the storage unit, fuzzy control that is always suitable for the operating state can be performed by changing the constants depending on the operating state of the object to be controlled.

尚、メンバーシップ関数に指数関数を用いた時には、メ
ンバーシップ関数の定数と合わせて指数の値も変更すれ
はより最適なメンバーシップ関数を設定できるものであ
る。
Note that when an exponential function is used as the membership function, a more optimal membership function can be set by changing the value of the index together with the constant of the membership function.

(ト)発明の効果 以上のように本発明はファジィ制御装置において、検出
値に対する前件部のメンバーシップ関数の定数を格納し
た第1の記憶部と、制御出力値に対する後件部のメンバ
ーシップ関数の定数を格納した第2の記憶部と、前件部
のメンバーシップ関数の成立度合いに基づいて後件部の
メンバーシップ関数の重み付けを行う加重部とを備え、
前件部のメンバーシップ関数に検出値を代入して前件部
のメンバーシップ関数の成立度合いを算出し、加重部に
てこの成立度合いの算出値から後件部のメンバーシップ
関数の加重値を求め、この加重値を後件部のメンバーシ
ップ関数に代入して得られる複数のメンパーンツブ関数
の重心位置を求め、この重心に対応する出力を得るよう
に成すと共に、第1記憶部又は/及び第2記憶部に格納
されたメンバーシップ関数の定数値を被制御対象物の運
転状態に応じて変えてファジィ推論を行うので被制御対
象物の運転状態に合わせて常に最良のファジイ制御が行
えるものである。すなわち、単一の被制御対象物に対し
て複数の特性を有するファジィ推論を行うことができ、
被制御対象物の運転状態ル に応じて最適とさ港るファジィ推論の特性が異なるよう
なときにも常に最適なファジィ制御が折部う6、す るものである。
(G) Effects of the Invention As described above, the present invention provides a fuzzy control device including a first storage section storing constants of membership functions of antecedent parts to detected values, and membership functions of consequent parts to control output values. comprising a second storage unit storing constants of the function, and a weighting unit that weights the membership function of the consequent part based on the degree of establishment of the membership function of the antecedent part,
The detected value is assigned to the membership function of the antecedent part to calculate the degree of validity of the membership function of the antecedent part, and the weighting part calculates the weighted value of the membership function of the consequent part from the calculated value of the degree of validity. The center of gravity of the plurality of member functions obtained by substituting the weighted value into the membership function of the consequent part is determined, and an output corresponding to the center of gravity is obtained. 2.Fuzzy inference is performed by changing the constant value of the membership function stored in the storage unit according to the operating state of the controlled object, so the best fuzzy control can always be performed according to the operating state of the controlled object. be. In other words, it is possible to perform fuzzy inference with multiple characteristics for a single controlled object,
Even when the characteristics of the optimal fuzzy inference differ depending on the operating state of the controlled object, optimal fuzzy control can always be achieved.

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

第1図は本発明の概略を示す概略図、第2図はメンバー
シップ関数の1例(2等辺三角形)を示す特性図、第3
図はAモードの前件部のメンバーシップ関数の特性図、
第4図はBモードの前件部のメンバーシップ関数の定数
の特性図、第5図はAモード、Bモードで用いる前件部
のメンバーシップ関数を表す関数の定数の対応図、第6
図は後件部のメンバーシップ関数に重み付けを行う際の
関連図、第7図は後件部のメンバーシップ関数の特性図
、第8図は後件部のメンバーシップ関数を表す関数の定
数の対応図、第9図はマイクロコンピュータ−によるフ
ァジィ制御の動作を示すフローチャート、第10図はe
=e1のときの前件部の成立度合いを示す説明図、第1
1図はΔea=Δc1のときの前件部の成立度合いを示
す説明図、第12図はe=el、Δe−Δe1のときの
重み付けを行うメンバーシップ関数を示す説明図、第1
3図は第12図によって重み付けきれた後件部のメンバ
ーシップ関数を合成した図形の図である。 1・・・被調和室、  2・・・空調ユニット、 3・
・・温度センサ、 4・・・室温設定器、  5・・・
出力部、6・・・マイクロコンピュータ−7〜10・・
・記憶部、  11・・・インバータit。
Fig. 1 is a schematic diagram showing the outline of the present invention, Fig. 2 is a characteristic diagram showing an example of a membership function (isosceles triangle), and Fig. 3 is a characteristic diagram showing an example of a membership function (isosceles triangle).
The figure is a characteristic diagram of the membership function of the antecedent part of A mode.
Figure 4 is a characteristic diagram of the constants of the membership function of the antecedent part of B mode, Figure 5 is a correspondence diagram of the constants of the function representing the membership function of the antecedent part used in A mode and B mode, and Figure 6
The figure shows the relationship when weighting the membership function of the consequent part, Figure 7 shows the characteristics of the membership function of the consequent part, and Figure 8 shows the constants of the function representing the membership function of the consequent part. Correspondence diagram, Fig. 9 is a flowchart showing the operation of fuzzy control by a microcomputer, Fig. 10 is e.
Explanatory diagram showing the degree of establishment of the antecedent part when = e1, 1st
Fig. 1 is an explanatory diagram showing the degree of establishment of the antecedent part when Δea = Δc1, Fig. 12 is an explanatory diagram showing the membership function for weighting when e = el, Δe - Δe1,
FIG. 3 is a diagram of a figure in which the membership functions of the consequent parts that have been completely weighted according to FIG. 12 are synthesized. 1... Conditioned room, 2... Air conditioning unit, 3.
...Temperature sensor, 4...Room temperature setting device, 5...
Output section, 6...Microcomputer -7 to 10...
- Storage section, 11... Inverter IT.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被制御対象部の検出値が目標になるように機器の
運転を制御する際に、検出値に基づく複数のメンバーシ
ップ関数からなる前件部と、前件部のメンバーシップ関
数の成立度合いに応じて後件部のメンバーシップ関数の
重み付けを行う加重部とを有し、この重み付けがなされ
たメンバーシップ関数を合成した集合に基づいて機器の
動作量や機器の能力を制御するように成したファジイ制
御装置において、ファジイ制御装置は、検出値に対する
前件部のメンバーシップ関数の定数を格納した第1の記
憶部と、制御出力値に対する後件部のメンバーシップ関
数の定数を格納した第2の記憶部と、前件部のメンバー
シップ関数の成立度合いに基づいて後件部のメンバーシ
ップ関数の重み付けを行う加重部とを備え、前件部のメ
ンバーシップ関数に検出値を代入して前件部のメンバー
シップ関数の成立度合いを算出し、加重部にてこの成立
度合いの算出値から後件部のメンバーシップ関数の加重
値を求め、この加重値を後件部のメンバーシップ関数に
代入して得られる複数のメンバーシップ関数の重心位置
を求め、この重心に対応する出力を得るように成すと共
に、第1記憶部又は/及び第2記憶部に格納されたメン
バーシップ関数の定数値を被制御対象物の運転状態に応
じて選択してファジイ推論を行うことを特徴とするファ
ジイ制御方式。
(1) When controlling the operation of equipment so that the detected value of the controlled object becomes the target, an antecedent part consisting of multiple membership functions based on the detected values and the establishment of the membership function of the antecedent part It has a weighting part that weights the membership function of the consequent part according to the degree, and controls the amount of operation of the equipment and the capacity of the equipment based on a composite set of the weighted membership functions. In the fuzzy control device, the fuzzy control device includes a first storage unit that stores constants of a membership function of an antecedent part with respect to a detected value, and a constant of a membership function of a consequent part with respect to a control output value. A second storage unit and a weighting unit that weights the membership function of the consequent part based on the degree of establishment of the membership function of the antecedent part, and substitutes the detected value to the membership function of the antecedent part. calculates the degree to which the membership function of the antecedent part holds true, the weighting part calculates the weighted value of the membership function of the consequent part from the calculated value of the degree of validity, and this weighted value is used as the membership function of the consequent part. The barycentric positions of a plurality of membership functions obtained by substituting the above are obtained, and an output corresponding to the barycenter is obtained. A fuzzy control method characterized by performing fuzzy inference by selecting numerical values according to the operating state of the controlled object.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01142902A (en) * 1987-11-30 1989-06-05 Fujitsu Ltd Fuzzy control system for automobile
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