JPH09101894A - ファジィ制御規則作成装置 - Google Patents

ファジィ制御規則作成装置

Info

Publication number
JPH09101894A
JPH09101894A JP7279766A JP27976695A JPH09101894A JP H09101894 A JPH09101894 A JP H09101894A JP 7279766 A JP7279766 A JP 7279766A JP 27976695 A JP27976695 A JP 27976695A JP H09101894 A JPH09101894 A JP H09101894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuzzy
variables
variable
control rule
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP7279766A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirohisa Uda
博久 右田
Akihiro Miyamoto
章広 宮本
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP7279766A priority Critical patent/JPH09101894A/ja
Publication of JPH09101894A publication Critical patent/JPH09101894A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファジィ制御規則を作成する作成者には、フ
ァジィ制御および制御対象についての専門知識が必要で
あるとともに、作成されたファジィ規則には作成者の知
識が反映されるため客観的な作成が困難であった。 【解決手段】各入力データと出力データの組み合わせご
とに、運用データから得られた実測値をXY座標軸上に
プロットするとともに、それらをファジィクラスタリン
グした結果を楕円図形により表示することで、両変数の
関係を視覚的に認識可能にする。その結果、ファジィ制
御規則の作成者は、画面に表示された両者の関係を見な
がら、相互の関係が強い変数についてだけを客観的に選
択していくだけで、効率よくファジィ制御規則が作成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラント等の制御
に用いられるファジィ制御装置において、そのファジィ
規則を作成および追加することができるファジィ制御規
則作成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ファジィ制御で用いる制御規則を
作成する場合は、ファジィ制御に精通した者が、対象プ
ラントの知識を修得した上で運用データにもとづき手作
業で作成されていた。その具体的な制御規則の作成は、
次のような手順で行われる。ファジィ制御ではシステム
の入出力データの関係を複数のIF一THEN〜型ルー
ルで表現するものであるから、まず運用データの入出力
変数の実測値をXY座標軸上にプロットするとともにフ
ァジィクラスタリング手法を用いて出力変数(後件部)
を複数のクラスタに分割し、その分割結果を同じく運用
データとして得られた入力変数(前件部)に射影し、入
力変数と出力変数の各クラスタ間の関係を決定する。
【0003】図8は、出力変数のファジィクラスタリン
グのイメージを図示したものであり、出力値であるY軸
上に分布するデータが5つのグループにクラスタリング
されている。この図示例のように、ファジィクラスタリ
ングではデータが複数のクラスタ内に属することが許さ
れる。出力変数に対して行なわれたクラスタ分割を各入
力変数に対して射影し、入力変数空間もクラスタに分割
する。次に、この分割されたクラスタをファジィ変数と
して変数増加法等を用いて制御規則の前件部入力変数を
決定する。
【0004】具体的には、運用データとして得られたシ
ステムの入・出力データを、各入力変数による推論値と
比較して両者の誤差を求める。ここで、誤差が小さくな
る変数だけを採用する。例として、5個の入力データX
1,X2,X3,X4,X5があるものとすると、まず
各入力データを用いて推論値を求め、次いで、得られた
推論値と実際の出力データとを比較してその誤差を求め
る。こうして各入力データごとに得られた誤差の値のな
かから最小値となる入力変数を確定する。ここで、入力
データとその誤差が、次のように得られたものとする。
【0005】
【数1】 入力変数X1:出力変数との誤差=25.4685 入力変数X2:出力変数との誤差=5.6527 入力変数X3:出力変数との誤差=15.8795 入力変数X4:出力変数との誤差=8.1025 入力変数X5:出力変数との誤差=45.3365
【0006】その結果、この例では入力変数X2の誤差
が最小であるから、まずX2を前件部入力変数として確
定する。次に入力変数X2と他の変数を組み合わせて、
推論値と出力変数との誤差が最小となる入力変数を確定
する。ここで、入力データの組み合わせと誤差の関係
が、次のように得られたものとする。
【0007】
【数2】 入力変数X1,X2:出力変数との誤差=28.6524 入力変数X2,X3:出力変数との誤差=19.2541 入力変数X2,X4:出力変数との誤差=2.9625 入力変数X2,X5:出力変数との誤差=44.2548
【0008】すなわち、この例では、入力変数X2,X
4の組み合わせのとき誤差が最小となるので、入力変数
X2,X4の組み合わせを採用する。以下同様に入力変
数を増やして3個の組み合わせとして、出力変数との誤
差が最小の組み合わせを見つけて採用する。なお、ファ
ジィ変数を表すメンバーシップ関数は各々クラスタに対
する度合をあるしきい値で区切り定義する。上記の操作
により、以下に示す例のような制御規則を生成すること
ができる。
【0009】
【数3】 IF X2=SA,X4=SA THEN Y=NB IF X2=MM,X4=SA THEN Y=NS IF X2=MM,X4=MM THEN Y=ZE IF X2=ML,X4=MM THEN Y=PS IF X2=LA,X4=LA THEN Y=PB
【0010】この例では、作成された規則にX2とX4
の入力変数が必ず用いられ、他の入力変数X1,X3,
X5は規則には全く含まれていない。またこの例では、
入力変数が5個でそのファジィ変数が5個、出力変数の
ファジィ変数が5個であることにより、その組み合わせ
数は次のようになる。
【0011】
【数4】 前件部変数1組の場合:5*5*5=125 前件部変数2組の場合:5*4*5*5*5=2500 前件部変数3組の場合:5*4*3*5*5*5*5=37500 前件部変数4組の場合:5*4*3*2*5*5*5*5*5=375000 前件部変数5組の場合:5*4*3*2*1*5*5*5*5*5*5 =1875000
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに変数増加法を用いて制御規則を自動作成する場合
は、各変数を組み合わせ、その組み合わせごとに得られ
た誤差の比較だけで画一的に制御規則が作成されてしま
うため、制御対象のプラント固有の特性が考慮されるこ
とがない。上述した例では、作成された規則にX2とX
4の入力変数が必ず用いられ、他の入力変数X1,X
3,X5は規則には全く含まれていない。その結果、作
成された制御規則には、オペレータが通常行なっている
入力操作の関係をあらわす規則が抜けてしまうことがあ
る。
【0013】そこで、作成された制御規則についてシミ
ュレーションを行ないながら、本来の出力値に近づくよ
うに手作業で制御規則の追加、修正を行なう必要があっ
た。その追加の作業を行う作成者には、ファジィ制御に
関する専門知識を必要とするとともに、制御対象のプラ
ント等の実際の運用に精通している必要があった。ま
た、専門知識を有している場合であっても、知識として
修得した制御対象のプラント等の特性などの背景知識に
個人的な偏りがあるため、作成者によっては、作成され
て追加される制御規則が異なる場合があった。
【0014】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、ファジィ制御に関
する専門知識を有しない作成者であっても、容易にファ
ジィ制御規則を作成することができ、また、ファジィ制
御に関する専門知識を有している専門家である場合は、
偏ることのない客観的なファジィ制御規則を作成するこ
とのできるファジィ制御規則作成装置を提供することに
ある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、制御対象から得られた運用データの中か
ら指定された1組の入出力変数についての複数の実測値
を画面上の直交座標軸上にプロットして表示するととも
に、座標軸上に表示された複数の実測値をファジィクラ
スタリングして、各クラスごとにその範囲を楕円状図形
により表示する。次いで、表示された各ファジィクラス
ごとの楕円状図形を両座標軸に射影し、両座標軸上の該
当範囲をそれぞれファジィクラスタリングされた前件部
ファジィ変数または後件部ファジィ変数の上下範囲とし
て表示する。ここで、直交座標軸上の楕円状図形がポイ
ンティングデバイスにより選択指定された場合に、楕円
状図形を選択表示するとともに、選択表示された楕円状
図形のファジィクラスに該当する前件部ファジィ変数お
よび後件部ファジィ変数を抽出してファジィ規則を作成
する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。この実施形態では、制御対象のプラント
から得られた運用データの中から1組の入・出力変数の
実測値を取り出してファジィクラスタリングすることに
より、制御規則を作成して追加する場合について説明す
る。図1は、制御対象のプラントから得られた運用デー
タの中から入力変数としてX3の実測値を取り出し、そ
のX3に対応する出力変数Yの実測値を取り出してXY
座標軸上にプロットしたものである。
【0017】図2は、図1に表示された入力変数X3お
よび出力変数Yの実測値をファジィクラスタリングして
5個のグループに分け、各グループをそれぞれ楕円によ
り囲んで示したものである。ここで各実測値データは、
それぞれのグループに対して0.0〜1.0の適合度を
有することになる。さらに、表示された各楕円をX軸、
Y軸に射影し、X軸に射影された範囲をそれぞれ前件部
ファジィ変数SA,SM,LA,ML,MMとし、Y軸
に射影された範囲をそれぞれ後件部ファジィ変数NB,
NS,ZE,PS,PBとして、それぞれの変数の上下
限範囲を楕円により表示したものである。
【0018】このようにして前件部ファジィ変数と後件
部ファジィ変数とが平面上に表示されたことにより、前
件部ファジィ変数と後件部ファジィ変数の相互の関係が
視覚的に確認することができる。図2の場合、左下の原
点に近いグループについては、その前件部ファジィ変数
SAが他の変数と重なることがないことが視覚的に確認
できる。つまり、変数SAと変数NBとの間には、明ら
かにファジィ制御規則としての相互関係のあることが確
認できる。そこで、画面表示されている左下の原点に近
いグループの楕円を選択して、マウス等のポインティン
グデバイスにより指定する。すると、図3に示されるよ
うに、指定された楕円が反転表示または着色表示される
と同時に、このグループのファジィ変数から次式に示す
制御規則が作成される。
【0019】
【数5】IF X3=SA THEN Y=NB
【0020】これで、入力変数X3と出力変数Yについ
ての処理を終了し、同様にして他の入力変数について
も、順に画面上に表示させ両者に明らかな関係が認めら
れる場合に、ファジィ制御規則として抽出していく。こ
うして各入力変数X1〜X5について抽出された制御規
則として、例えば次式に示すものが得られたものとす
る。
【0021】
【数6】 IF X3=SA THEN Y=ZE IF X5=SA THEN Y=ZE
【0022】これらの規則をまとめることにより、次式
のファジィ制御規則が得られる。
【0023】
【数7】 IF X3=SA,X5=SA THEN Y=ZE
【0024】図4、図5は他の変数についての例を示
し、図4は入出力データについての実測値をXY座標軸
上にプロットしたものであり、図5は図4の実測値をフ
ァジィクラスタリングした結果を示したものである。こ
の例では、図示されたように両変数の間には、明らかな
関係が見いだせないので、入力変数X4と出力変数Yと
からはファジィ制御規則を作成しない。
【0025】図6、図7はさらに他の変数についての例
を示し、図6は入出力データの実測値をXY座標軸上に
プロットしたものであり、図7は図6の実測値をファジ
ィクラスタリングした結果を示したものである。この例
では、図示されたように両変数の間に、ほぼ直線的な関
係が見られるため、各グループを順に選択していくこと
で、全ファジィ変数を用いたファジィ制御規則が作成さ
れる。
【0026】このように、本発明の実施形態では、各入
力データと出力データの組み合わせごとに、運用データ
から得られた実測値をXY座標軸上にプロットするとと
もに、それらをファジィクラスタリングした結果を楕円
図形により表示することで、両変数の関係を視覚的に認
識することができる。そのため、ファジィ制御規則の作
成者は、画面に表示された両者の関係を見ながら、相互
の関係が強い変数についてだけを客観的に選択していく
だけで、効率よくファジィ制御規則が作成される。
【0027】すなわち、この装置を用いてファジィ制御
規則を作成する場合は、作成者の制御対象に対する固有
の知識に左右された制御規則が作成されることがなくな
る。また、この装置では、作成者が画面を見ながら、画
面上の図形を選択する操作だけで、後は自動的にファジ
ィ制御規則が作成されるため、ファジィ制御および制御
対象についての専門的知識のない者であっても操作が可
能である。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、運用
データから得られる両ファジィ変数についてファジィク
ラスタリングして、画面上にグラフ表示することによ
り、個々の関係を視覚的に比較し確認しながら対話形式
により自動的に制御規則を作成することができる。その
ため、ファジィ制御に関する専門知識のない作成者であ
っても、実際の制御対象に応じた制御規則を簡単に作成
して追加することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の処理例を画面に表示させた説明図であ
る。
【図2】図1をファジィクラスタリングした結果を示す
説明図である。
【図3】図2の画面についてなされた選択処理操作を示
す説明図である。
【図4】画面に表示された他の処理例を示す説明図であ
る。
【図5】図4をファジィクラスタリングした結果を示す
説明図である。
【図6】画面に表示されたさらに他の処理例を示す説明
図である。
【図7】図6をファジィクラスタリングした結果を示す
説明図である。
【図8】出力変数のファジィクラスタリングの例を示す
説明図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御対象から得られた運用データの中か
    ら指定された1組の入出力変数についての複数の実測値
    を画面上の直交座標軸上にプロットして表示する手段
    と、 座標軸上に表示された複数の実測値をファジィクラスタ
    リングして、各クラスごとにその範囲を楕円状図形によ
    り表示する手段と、 表示された各ファジィクラスごとの楕円状図形を両座標
    軸に射影し、両座標軸上の該当範囲をそれぞれファジィ
    クラスタリングされた前件部ファジィ変数または後件部
    ファジィ変数の上下範囲として表示する手段と、 直交座標軸上の楕円状図形がポインティングデバイスに
    より選択指定された場合に、楕円状図形を選択表示する
    手段と、 選択表示された楕円状図形のファジィクラスに該当する
    前件部ファジィ変数および後件部ファジィ変数を抽出し
    てファジィ規則を作成する手段と、 を備えたことを特徴とするファジィ制御規則作成装置。
JP7279766A 1995-10-03 1995-10-03 ファジィ制御規則作成装置 Withdrawn JPH09101894A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7279766A JPH09101894A (ja) 1995-10-03 1995-10-03 ファジィ制御規則作成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7279766A JPH09101894A (ja) 1995-10-03 1995-10-03 ファジィ制御規則作成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09101894A true JPH09101894A (ja) 1997-04-15

Family

ID=17615615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7279766A Withdrawn JPH09101894A (ja) 1995-10-03 1995-10-03 ファジィ制御規則作成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09101894A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006309390A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Hitachi Ltd 品目分類支援システムおよび品目分類支援プログラム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006309390A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Hitachi Ltd 品目分類支援システムおよび品目分類支援プログラム
JP4490863B2 (ja) * 2005-04-27 2010-06-30 株式会社 日立東日本ソリューションズ 品目分類支援システムおよび品目分類支援プログラム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5719639A (en) Method and apparatus for changing specified color in a color image
JPH01237595A (ja) 表示装置
US10242469B2 (en) Method and apparatus for providing a presumptive drafting solution
JPH06290237A (ja) 製品図面作成装置
US5101362A (en) Modular blackboard based expert system
US5347615A (en) Rule generating and verifying apparatus for fuzzy control using temporary exclusion of a selected rule
JPH09101894A (ja) ファジィ制御規則作成装置
Zachary et al. Decision situations, decision processes, and decision functions: Towards a theory-based framework for decision-aid design
US5604886A (en) Design supporting apparatus and method for performing design work at each of a plurality of design stages
JP2549441B2 (ja) メンバシップ関数処理装置
JP3407723B2 (ja) 数値解析用メッシュ生成装置
JPS63313224A (ja) フアジイ制御のためのル−ル設定方式
JP2908868B2 (ja) 形状設計装置
JPH0628192A (ja) ファジィ推論装置
JPH08320948A (ja) 数値解析用メッシュ生成方法及び生成装置
JP2814386B2 (ja) ファジィ推論方法
JPH1153568A (ja) 画像処理装置
JP2015135618A (ja) 情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータプログラム
JPH07118399B2 (ja) 荷電粒子ビーム加速器の調整パラメータ表示設定装置
JPS63148373A (ja) 回路図デ−タの管理方式
Berry et al. Seamlessly linking ARC/INFO to forest growth and landscape analysis models
JPH04171536A (ja) ファジイ制御システムの開発支援装置
JPH10111957A (ja) メッシュ生成システム、メッシュ生成方法及び記録媒体
JPH04192968A (ja) カラー画像処理装置
JPH06266405A (ja) ワンループコントローラ

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20021203