TWI760954B - 脈衝寬度調變模糊控制系統晶片及脈衝寬度調變模糊控制方法 - Google Patents

脈衝寬度調變模糊控制系統晶片及脈衝寬度調變模糊控制方法 Download PDF

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Abstract

一脈衝寬度調變模糊控制系統晶片包含一脈衝寬度調變器及一模糊控制器，該脈衝寬度調變器接收一模糊輸出值，且根據該模糊輸出值、一訊號週期及一系統頻率輸出一脈衝寬度調變訊號給一受控體，該受控體接收該脈衝寬度調變訊號產生一輸出值，模糊控制器，電性連接該受控體及該脈衝寬度調變器，該模糊控制器接收一第一即時輸入值及一第二即時輸入值，該第一即時輸入值為一參考值減去該輸出值，該第二即時輸入值為經過微分的該第一即時輸入值，該模糊控制器根據該第一即時輸入值及該第二即時輸入值進行一模糊控制處理輸出該模糊輸出值。

Description

脈衝寬度調變模糊控制系統晶片及脈衝寬度調變模糊控制方 法
本發明係關於一種系統晶片及一種控制方法，尤指一種脈衝寬度調變模糊控制系統晶片及一種脈衝寬度調變模糊控制控制方法。
脈衝寬度調變(PULSE-WIDTH MODULATION,PWM)控制廣泛的應用在工業及家電產品，然而脈衝寬度調變控制技術一般是由專家的經驗來調控脈衝寬度調變的責任週期大小。在回授控制系統下，一受控體性能表現與脈衝寬度調變的調控息息相關，因此，若是使用一模糊邏輯取代專家經驗對脈衝寬度進行調變，對往後的迴授控制將可以有更強健的性能表現，但是該模糊邏輯傳統是使用例如Mamdani模糊推論法，在過程中觸動的每一規則，是使用交集面積並以面積的重心來解模糊化，若該模糊邏輯使用一晶片執行，缺點為運算速度慢且須很多的容量，讓執行會有一定的難度。
爰此，本發明人為精簡模糊邏輯的運算，而更便於在晶片執行脈衝寬度調變控制，而提出一種模糊控制器、一種模糊控制方法、一種脈衝寬度調變模糊控制系統晶片及一種脈衝寬度調變模糊控制方法。
該模糊控制器包含一處理模組，該處理模組儲存一模糊規則庫，該模糊規則庫包括多條模糊規則，每一模糊規則規範一第一輸入變數、一第二輸入變數及一輸出變數，該第一輸入變數對應一第一輸入歸屬函數，該第二輸入變數對應一第二輸入歸屬函數，該輸出變數對應一輸出歸屬函數，該處理模組接收一第一即時輸入值及一第二即時輸入值，將該第一即時輸入值、該第二即時輸入值代入該等模糊規則，在該每一模糊規則時，該處理模組根據將該第一即時輸入值代入該第一輸入歸屬函數獲得一第一歸屬值，且根據將該第二即時輸入值代入該第二輸入歸屬函數獲得一第二歸屬值，該處理模組比較該第一歸屬值及該第二歸屬值且取最小值做為一輸出歸屬值，並根據將該輸出歸屬值代入該輸出歸屬函數獲得一第一即時模糊輸出值及一第二即時模糊輸出值，該處理模組根據該第一即時模糊輸出值及該第二即時模糊輸出值的平均值獲得一即時模糊輸出值，該處理模組加總經由該每一模糊規則獲得的該即時模糊輸出值，並將加總的該等即時模糊輸出值除以該等模糊規則的數量獲得一模糊輸出值，且將該模糊輸出值輸出。
該模糊控制方法包含以下步驟。
定義一模糊規則庫，該模糊資料庫包括多條模糊規則，每一模糊規則規範一第一輸入變數、一第二輸入變數及一輸出變數，該第一輸入變數對應一第一輸入歸屬函數，該第二輸入變數對應一第二輸入歸屬函數，該輸出變數對應一輸出歸屬函數；輸入一第一即時輸入值及一第二即時輸入值；將該第一即時輸入值、該第二即時輸入值代入該等模糊規則，在該每一模糊規則時，根據將該第一即時輸入值代入該第一輸入歸屬函數獲得一第一歸屬值，根據將該第二即時輸入值代入該第二輸入歸屬函數獲得一第二歸屬值，比較該第一歸 屬值及該第二歸屬值且取最小值做為一輸出歸屬值，根據將該輸出歸屬值代入該輸出歸屬函數獲得一第一即時輸出值及一第二即時輸出值，根據該第一即時輸出值及該第二即時輸出值的平均值獲得一即時模糊輸出值；及加總經由該每一模糊規則獲得的該即時模糊輸出值，並將加總的該等即時模糊輸出值除以該等模糊規則的數量獲得一模糊輸出值。
該脈衝寬度調變模糊控制系統晶片電性連接一受控體，該脈衝寬度調變模糊控制系統晶片包含一脈衝寬度調變器及一模糊控制器。
該脈衝寬度調變器電性連接該受控體，該脈衝寬度調變器接收一模糊輸出值，且根據該模糊輸出值、一訊號週期及一系統頻率輸出一脈衝寬度調變訊號給該受控體，該受控體接收該脈衝寬度調變訊號產生一輸出值，其中，該脈衝寬度調變訊號的一佔空比定義為在該訊號週期中，一工作區間所佔的比例，該系統頻率為一預設固定頻率，該佔空比為該模糊輸出值，該模糊控制器電性連接該受控體及該脈衝寬度調變器，該模糊控制器接收一第一即時輸入值及一第二即時輸入值，該第一即時輸入值為一參考值減去該輸出值，該第二即時輸入值為經過微分的該第一即時輸入值，該模糊控制器根據該第一即時輸入值及該第二即時輸入值進行一模糊控制處理輸出該模糊輸出值。
該脈衝寬度調變模糊控制方法包含以下步驟。
一受控體接收一脈衝寬度調變訊號產生一輸出值；一模糊控制器接收一第一即時輸入值及一第二即時輸入值，該第一即時輸入值為一參考值減去該輸出值，該第二即時輸入值為經過微分的該第一即時輸入值；該模糊控制器根據該第一即時輸入值及該第二即時輸入值進行一模糊控制處理輸出該模糊輸出值；及一脈衝寬度調變器接收該模糊輸出值，且根據該模糊輸出值、一 訊號週期及一系統頻率輸出該脈衝寬度調變訊號，並將該脈衝寬度調變訊號傳給該受控體，其中，該脈衝寬度調變訊號的一佔空比定義為在該訊號週期中，一工作區間所佔的比例，該系統頻率為一預設固定頻率，該佔空比為該模糊輸出值。
根據上述技術特徵可達成以下功效：
1.藉由該模糊控制器利用斜率三角關係、取平均值的簡單運算來對每一規則解模糊化，化簡計算的複雜度，讓應用在系統晶片內時，也減少系統晶片執行計算需要的容量，讓系統晶片執行更快速也更流暢，且也讓脈衝寬度調變控制更優越。
1:脈衝寬度調變模糊控制系統晶片
2:脈衝寬度調變器
21:正負分流模組
22:正訊號脈衝寬度調變模組
23:負訊號脈衝寬度調變模組
24:合成模組
3:模糊控制器
31:正規化模組
32:處理模組
X1:第一輸入變數
X2:第二輸入變數
y:輸出變數
μ(X 1):第一輸入歸屬函數
μ(X 2):第二輸入歸屬函數
μ(y)輸出歸屬函數
Ts:訊號週期
T:工作區間
Xi1:第一即時輸入值
Xi2:第二即時輸入值
μ(Xi1):第一歸屬值
μ(Xi2):第二歸屬值
Yi1:第一即時輸出值
Yi2:第二即時輸出值
S1:產生輸出值步驟
S2:計算步驟
S3:模糊控制處理步驟
S31:輸入子步驟
S32:正規化子步驟
S33:模糊控制子步驟
S34:輸出子步驟
S4:產生脈衝寬度調變訊號步驟
[第一圖]是一方塊圖，說明本發明脈衝寬度調變模糊控制系統晶片在執行一脈衝寬度調變模糊控制方法的一實施例。
[第二圖]是一流程圖，說明該脈衝寬度調變模糊控制方法的步驟。
[第三圖]是一示意圖，說明一脈衝寬度調變訊號。
[第四圖]是一流程圖，說明該脈衝寬度調變模糊控制方法的一模糊控制處理步驟。
[第五圖]是一波形圖，說明一第一輸入變數的複數個輸入模糊子集合及分別對應的多個第一輸入歸屬函數。
[第六圖]是一波形圖，說明一第二輸入變數的複數個輸入模糊子集合及分別對應的多個第二輸入歸屬函數。
[第七圖]是一波形圖，說明一輸出變數的複數個輸出模糊子集合及分別對應的多個輸出歸屬函數。
[第八圖]是一示意圖，說明該模糊控制處理步驟的一模糊控制子步驟過程。
綜合上述技術特徵，本發明脈衝寬度調變模糊控制系統晶片及脈衝寬度調變模糊控制方法的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。
參閱第一圖及第二圖，本發明脈衝寬度調變模糊控制系統晶片1的一實施例，該脈衝寬度調變模糊控制系統晶片1電性連接一受控體，該脈衝寬度調變模糊控制系統晶片1包含一脈衝寬度調變器2及一模糊控制器3。
該脈衝寬度調變器2包括一正負分流模組21、一正訊號脈衝寬度調變模組22、一負訊號脈衝寬度調變模組23及一合成模組24。該正負分流模組21電性連接該模糊控制器3，該正訊號脈衝寬度調變模組22電性連接該正負分流模組21及該合成模組24，該負訊號脈衝寬度調變模組23電性連接該正負分流模組21及該合成模組24，該合成模組24電性連接該受控體。
該模糊控制器3包括一正規化模組31及一處理模組32。該處理模組32儲存一模糊規則庫。該模糊規則庫包括多條模糊規則。在本例中，該等模糊規則有九條，如表一所示。
參閱第五圖至第七圖，每一模糊規則規範一第一輸入變數X1、一第二輸入變數X2及一輸出變數y。該第一輸入變數X1對應一第一輸入歸屬函數μ(X 1)，該第二輸入變數X2對應一第二輸入歸屬函數μ(X 2)，該輸出變數y對應一輸出歸屬函數μ(y)。該第一輸入變數X1及該第二輸入變數X2各自以複數個輸入模糊子集合表示，在本例中，該第一輸入變數X1及該第二輸入變數X2各自以三 個輸入模糊子集合表示，該等輸入模糊子集合分別為大於0至邊界1、介於-1至1之間及小於0至邊界-1，對應的歸屬函數表示為PB函數、Z函數及NB函數。該輸出變數y以複數個輸出模糊子集合表示，在本例中，該輸出變數y以五個輸出模糊子集合表示，該等輸出模糊子集合分別為大於0.5至邊界1、介於0至1之間、介於-0.5至0.5之間、介於-1至0之間及小於-0.5至邊界-1，對應的歸屬函數表示為PB函數、PS函數、Z函數、NS函數及NB函數。其中，該等輸入模糊子集合及該等輸出模糊子集合範圍都界定在-1至1之間。
Figure 109142648-A0305-02-0008-1
模糊規則一：當該第一輸入變數X1為大於0至邊界1，對應的該第一輸入歸屬函數為PB函數，該第一輸入歸屬函數為μ(X 1)=X 1，該第二輸入變數X2為大於0至邊界1，對應的該第二輸入歸屬函數為PB函數，該第二輸入歸屬函數為μ(X 2)=X 2，則該輸出變數y為大於0.5至邊界1，對應的該輸出歸屬函數 為PB函數，在y為大於0.5至邊界1的區間，該輸出歸屬函數為μ(y)=2y-1，在y為邊界1時，該輸出歸屬函數為μ(y)=1。
模糊規則二：當該第一輸入變數X1為大於0至邊界1，對應的該第一輸入歸屬函數為PB函數，該第一輸入歸屬函數為μ(X 1)=X 1，該第二輸入變數X2為介於-1至1之間時，對應的該第二輸入歸屬函數為Z函數，在X2為介於-1至1之間的-1至0區間，該第二輸入歸屬函數為μ(X 2)=X 2+1，在X2為介於-1至1之間的0至1區間，該第二輸入歸屬函數為μ(X 2)=-X 2+1，則該輸出變數y為介於0至1之間，對應的該輸出歸屬函數為PS函數，在y為介於0至1之間的0至0.5區間時，該輸出歸屬函數為μ(y)=2y，在y為介於0至1之間的0.5至1區間時，該輸出歸屬函數為μ(y)=-2y+2。
模糊規則三：當該第一輸入變數X1為大於0至邊界1，對應的該第一輸入歸屬函數為PB函數，該第一輸入歸屬函數為μ(X 1)=X 1，該第二輸入變數X2為小於0至邊界-1，對應的該第二輸入歸屬函數為NB函數，該第二輸入歸屬函數為μ(X 2)=-X 2，則該輸出變數y為介於0至1之間，對應的該輸出歸屬函數為PS函數，在y為介於0至1之間的0至0.5區間時，該輸出歸屬函數為μ(y)=2y，在y為介於0至1之間的0.5至1區間時，該輸出歸屬函數為μ(y)=-2y+2。
模糊規則四：當該第一輸入變數X1為介於-1至1之間，對應的該第一輸入歸屬函數為Z函數，在X1為介於-1至1之間的-1至0區間，該第一輸入歸屬函數為μ(X 1)=X 1+1，在X1為介於-1至1之間的0至1區間，該第一輸入歸屬函數為μ(X 1)=-X 1+1，該第二輸入變數X2為大於0至邊界1，對應的該第二輸入歸屬函數為PB函數，該第二輸入歸屬函數為μ(X 2)=X 2，則該輸出變數y為介於-0.5至0.5之間，對應的該輸出歸屬函數為Z函數，在y為介於-0.5至0.5之間的- 0.5至0區間時，該輸出歸屬函數為μ(y)=2y+1，在y為介於-0.5至0.5之間的0至0.5區間時，該輸出歸屬函數為μ(y)=-2y+1。
模糊規則五：當該第一輸入變數X1為介於-1至1之間，對應的該第一輸入歸屬函數為Z函數，在X1為介於-1至1之間的-1至0區間，該第一輸入歸屬函數為μ(X 1)=X 1+1，在X1為介於-1至1之間的0至1區間，該第一輸入歸屬函數為μ(X 1)=-X 1+1，該第二輸入變數X2為介於-1至1之間時，對應的該第二輸入歸屬函數為Z函數，在X2為介於-1至1之間的-1至0區間，該第二輸入歸屬函數為μ(X 2)=X 2+1，在X2為介於-1至1之間的0至1區間，該第二輸入歸屬函數為μ(X 2)=-X 2+1，則該輸出變數y為介於-0.5至0.5之間，對應的該輸出歸屬函數為Z函數，在y為介於-0.5至0.5之間的-0.5至0區間時，該輸出歸屬函數為μ(y)=2y+1，在y為介於-0.5至0.5之間的0至0.5區間時，該輸出歸屬函數為μ(y)=-2y+1。
模糊規則六：當該第一輸入變數X1為介於-1至1之間，對應的該第一輸入歸屬函數為Z函數，在X1為介於-1至1之間的-1至0區間，該第一輸入歸屬函數為μ(X 1)=X 1+1，在X1為介於-1至1之間的0至1區間，該第一輸入歸屬函數為μ(X 1)=-X 1+1，該第二輸入變數X2為小於0至邊界-1，對應的該第二輸入歸屬函數為NB函數，該第二輸入歸屬函數為μ(X 2)=-X 2，則該輸出變數y為介於-0.5至0.5之間，對應的該輸出歸屬函數為Z函數，在y為介於-0.5至0.5之間的-0.5至0區間時，該輸出歸屬函數為μ(y)=2y+1，在y為介於-0.5至0.5之間的0至0.5區間時，該輸出歸屬函數為μ(y)=-2y+1。
模糊規則七：當該第一輸入變數X1為小於0至邊界-1，對應的該第一輸入歸屬函數為NB函數，該第一輸入歸屬函數為μ(X 1)=-X 1，該第二輸 入變數X2為大於0至邊界1，對應的該第二輸入歸屬函數為PB函數，該第二輸入歸屬函數為μ(X 2)=X 2，則該輸出變數y為介於-1至0之間，對應的該輸出歸屬函數為NS函數，在該輸出變數y為介於-1至0之間的-1至-0.5區間時，該輸出歸屬函數為μ(y)=2y+2，在該輸出變數y為介於-1至0之間的-0.5至0區間時，該輸出歸屬函數為μ(y)=-2y。
模糊規則八：當該第一輸入變數X1為小於0至邊界-1，對應的該第一輸入歸屬函數為NB函數，該第一輸入歸屬函數為μ(X 1)=-X 1，該第二輸入變數X2為介於-1至1之間時，對應的該第二輸入歸屬函數為Z函數，在X2為介於-1至1之間的-1至0區間，該第二輸入歸屬函數為μ(X 2)=X 2+1，在X2為介於-1至1之間的0至1區間，該第二輸入歸屬函數為μ(X 2)=-X 2+1，則該輸出變數y為介於-1至0之間，對應的該輸出歸屬函數為NS函數，在該輸出變數y為介於-1至0之間的-1至-0.5區間時，該輸出歸屬函數為μ(y)=2y+2，在該輸出變數y為介於-1至0之間的-0.5至0區間時，該輸出歸屬函數為μ(y)=-2y。
模糊規則九：當該第一輸入變數X1為小於0至邊界-1，對應的該第一輸入歸屬函數為NB函數，該第一輸入歸屬函數為μ(X 1)=-X 1，該第二輸入變數X2為小於0至邊界-1，對應的該第二輸入歸屬函數為NB函數，該第二輸入歸屬函數為μ(X 2)=-X 2，則該輸出變數y為介於-1至-0.5之間，對應的該輸出歸屬函數為NB函數，在y為小於-0.5至邊界-1的區間，該輸出歸屬函數為μ(y)=-2y-1，在y為邊界-1時，該輸出歸屬函數為μ(y)=1。
參閱第一圖、第二圖及第四圖，該脈衝寬度調變模糊控制系統晶片1執行一脈衝寬度調變模糊控制方法。該脈衝寬度調變模糊控制方法包含一產生輸出值步驟S1、一計算步驟S2、一模糊控制處理步驟S3及一產生脈衝寬度 調變訊號步驟S4。該脈衝寬度調變模糊控制系統晶片1藉由重複執行該脈衝寬度調變模糊控制方法對該受控體進行調控。
該產生輸出值步驟S1為該受控體接收該脈衝寬度調變器2輸出的一脈衝寬度調變訊號產生一輸出值。該脈衝寬度調變訊號的一佔空比(duty cycle)定義為在一訊號週期Ts中，一工作區間T所佔的比例，在本例中，設定該工作區間T為一高邏輯準位的區間如第三圖所示。
該計算步驟S2為利用一減法器將一參考值減去該輸出值得到一第一即時輸入值Xi1，利用一微分器對該第一即時輸入值Xi1微分得到一第二即時輸入值Xi2。該參考值為期望該受控體產生最佳的輸出。
該模糊控制處理步驟S3包括一輸入子步驟S31、一正規化子步驟S32、一模糊控制子步驟S33及一輸出子步驟S34。
該輸入子步驟S31為利用該正規化模組31接收該第一即時輸入值Xi1及該第二即時輸入值Xi2。
該正規化子步驟S32為利用該正規化模組31對該第一即時輸入值Xi1及該第二即時輸入值Xi2進行一正規化處理，使該第一即時輸入值Xi1在一個第一數值範圍內簡化成在-1至1的範圍內，使該第二即時輸入值Xi2在一個第二數值範圍內簡化成在-1至1的範圍內。例如，該第一數值範圍為-8至19之間，經過正規化使-8除以-8的絕對值為-1，19除以19的絕對值為1，若該第一即時輸入值Xi1小於0時，將該第一即時輸入值Xi1除以-8的絕對值，若該第一即時輸入值Xi1大於0時，將該第一即時輸入值Xi1除以19的絕對值。該第二即時輸入值Xi2進行該正規化處理的方式與該第一即時輸入值Xi1一樣。
該模糊控制子步驟S33為利用該處理模組32將該第一即時輸入值Xi1、該第二即時輸入值Xi2代入該等模糊規則，配合參閱第八圖，在該每一模糊規則時，該處理模組32根據將該第一即時輸入值Xi1代入該第一輸入歸屬函數μ(X1)獲得一第一歸屬值μ(Xi1)，該處理模組32根據將該第二即時輸入值Xi2代入該第二輸入歸屬函數μ(X2)獲得一第二歸屬值μ(Xi2)，該處理模組32比較該第一歸屬值μ(Xi1)及該第二歸屬值μ(Xi2)且取最小值做為一輸出歸屬值，例如，該第一歸屬值μ(Xi1)為最小值且為該輸出歸屬值，該處理模組32根據將該輸出歸屬值代入該輸出歸屬函數獲得一第一即時輸出值Yi1及一第二即時輸出值Yi2，並根據該第一即時輸出值Yi1及該第二即時輸出值Yi2的平均值獲得一即時模糊輸出值。在這個模糊控制子步驟S33，相較傳統的模糊邏輯控制的計算更精簡，則可化簡計算的複雜度及減少該脈衝寬度調變模糊控制系統晶片1執行計算需要的容量。
該輸出子步驟S34為利用該處理模組32加總經由該每一模糊規則獲得的該即時模糊輸出值，並將加總的該等即時模糊輸出值除以該等模糊規則的數量獲得一模糊輸出值。
該產生脈衝寬度調變訊號步驟S4為利用該脈衝寬度調變器2接收該模糊輸出值，且根據該模糊輸出值、該訊號週期Ts及一系統頻率輸出該脈衝寬度調變訊號，並將該脈衝寬度調變訊號傳給該受控體。其中，該系統頻率為一預設固定頻率，該佔空比為該模糊輸出值。
以下為該產生脈衝寬度調變訊號步驟S4的詳細作法。
利用該正負分流模組21將接收的該模糊輸出值與0進行比較，若該模糊輸出值大於0，該正負分流模組21將該模糊輸出值傳送給該正訊號脈衝 寬度調變模組22，若該模糊輸出值小於0，該正負分流模組21將該模糊輸出值傳送給該負訊號脈衝寬度調變模組23。
該正訊號脈衝寬度調變模組22接收到該模糊輸出值時，該正訊號脈衝寬度調變模組22輸出該脈衝寬度調變訊號的過程為：利用該正訊號脈衝寬度調變模組22將該系統頻率除以該訊號週期Ts對應的一訊號頻率得到一頻率計數值；利用該正訊號脈衝寬度調變模組22根據該頻率計數值及該佔空比得到一工作區間波數；利用該正訊號脈衝寬度調變模組22輸出的該脈衝寬度調變訊號為在該頻率計數值中，使小於等於該工作區間波數的輸出為該高邏輯準位，大於該工作區間波數的輸出為一低邏輯準位。
該負訊號脈衝寬度調變模組23接收到該模糊輸出值時，該負訊號脈衝寬度調變模組23輸出該脈衝寬度調變訊號的過程為：利用該負訊號脈衝寬度調變模組23對該模糊輸出值進行反向得到一反向模糊輸出值；利用該負訊號脈衝寬度調變模組23再根據該反向模糊輸出值、該訊號週期Ts及該系統頻率得到一反向脈衝寬度調變訊號，其中，此過程與該正訊號脈衝寬度調變模組輸出該脈衝寬度調變訊號的過程類似，在此不再贅述；利用該負訊號脈衝寬度調變模組23再對該反向脈衝寬度調變訊號進行反向以輸出該脈衝寬度調變訊號。
利用該合成模組24接收該正訊號脈衝寬度調變模組22輸出的該脈衝寬度調變訊號及該負訊號脈衝寬度調變模組23輸出的該脈衝寬度調變訊號，並傳送給該受控體。
該受控體接收該脈衝寬度調變訊號又產生該輸出值，因此，藉由重複執行該脈衝寬度調變模糊控制方法，以讓該受控體產生的該輸出值趨近於該參考值。
綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。
1:脈衝寬度調變模糊控制系統晶片
2:脈衝寬度調變器
21:正負分流模組
22:正訊號脈衝寬度調變模組
23:負訊號脈衝寬度調變模組
24:合成模組
3:模糊控制器
31:正規化模組
32:處理模組

Claims (10)

  1. 一種模糊控制器，包含：一處理模組，儲存一模糊規則庫，該模糊規則庫包括多條模糊規則，每一模糊規則規範一第一輸入變數、一第二輸入變數及一輸出變數，該第一輸入變數對應一第一輸入歸屬函數，該第二輸入變數對應一第二輸入歸屬函數，該輸出變數對應一輸出歸屬函數；該處理模組接收一第一即時輸入值及一第二即時輸入值，將該第一即時輸入值、該第二即時輸入值代入該等模糊規則，在該每一模糊規則時，該處理模組根據將該第一即時輸入值代入該第一輸入歸屬函數獲得一第一歸屬值，且根據將該第二即時輸入值代入該第二輸入歸屬函數獲得一第二歸屬值，該處理模組比較該第一歸屬值及該第二歸屬值且取最小值做為一輸出歸屬值，並根據將該輸出歸屬值代入該輸出歸屬函數獲得一第一即時模糊輸出值及一第二即時模糊輸出值，該處理模組根據該第一即時模糊輸出值及該第二即時模糊輸出值的平均值獲得一即時模糊輸出值；該處理模組加總經由該每一模糊規則獲得的該即時模糊輸出值，並將加總的該等即時模糊輸出值除以該等模糊規則的數量獲得一模糊輸出值，且將該模糊輸出值輸出。
  2. 如請求項1所述之模糊控制器，還包含一正規化模組，該正規化模組電性連接該處理模組，該正規化模組接收該第一即時輸入值、該第二即時輸入值，且將該第一即時輸入值、該第二即時輸入值經過一正規化處理，使該第一即時輸入值在一個第一數值範圍內簡化成在-1至1的範圍內，使該第二即時輸入 值在一個第二數值範圍內簡化成在-1至1的範圍內，並將經過正規化處理的該第一即時輸入值、該第二即時輸入值傳送給該處理模組。
  3. 如請求項1所述之模糊控制器，其中，該第一輸入變數及該第二輸入變數各自以複數個輸入模糊子集合表示，該輸出變數以複數個輸出模糊子集合表示，其中，該等輸入模糊子集合及該等輸出模糊子集合範圍都界定在-1至1之間。
  4. 一種模糊控制方法，包含：定義一模糊規則庫，該模糊資料庫包括多條模糊規則，每一模糊規則規範一第一輸入變數、一第二輸入變數及一輸出變數，該第一輸入變數對應一第一輸入歸屬函數，該第二輸入變數對應一第二輸入歸屬函數，該輸出變數對應一輸出歸屬函數；輸入一第一即時輸入值及一第二即時輸入值；將該第一即時輸入值、該第二即時輸入值代入該等模糊規則，在該每一模糊規則時，根據將該第一即時輸入值代入該第一輸入歸屬函數獲得一第一歸屬值，根據將該第二即時輸入值代入該第二輸入歸屬函數獲得一第二歸屬值，比較該第一歸屬值及該第二歸屬值且取最小值做為一輸出歸屬值，根據將該輸出歸屬值代入該輸出歸屬函數獲得一第一即時輸出值及一第二即時輸出值，根據該第一即時輸出值及該第二即時輸出值的平均值獲得一即時模糊輸出值；及加總經由該每一模糊規則獲得的該即時模糊輸出值，並將加總的該等即時模糊輸出值除以該等模糊規則的數量獲得一模糊輸出值。
  5. 如請求項4所述之模糊控制方法，其中，在將該第一即時輸入值、該第二即時輸入值代入該等模糊規則之前，將該第一即時輸入值、該第二即時輸 入值先經過一正規化處理，使該第一即時輸入值在一個第一數值範圍內簡化成在-1至1的範圍內，使該第二即時輸入值在一個第二數值範圍內簡化成在-1至1的範圍內。
  6. 如請求項4所述之模糊控制方法，其中，該第一輸入變數及該第二輸入變數各自以複數個輸入模糊子集合表示，該輸出變數以複數個輸出模糊子集合表示，其中，該等輸入模糊子集合及該等輸出模糊子集合範圍都界定在-1至1之間。
  7. 一種脈衝寬度調變模糊控制系統晶片，電性連接一受控體，該脈衝寬度調變模糊控制系統晶片包含：一脈衝寬度調變器，電性連接該受控體，該脈衝寬度調變器接收一模糊輸出值，且根據該模糊輸出值、一訊號週期及一系統頻率輸出一脈衝寬度調變訊號給該受控體，該受控體接收該脈衝寬度調變訊號產生一輸出值，其中，該脈衝寬度調變訊號的一佔空比定義為在該訊號週期中，一工作區間所佔的比例，該系統頻率為一預設固定頻率，該佔空比為該模糊輸出值；及一模糊控制器，電性連接該受控體及該脈衝寬度調變器，該模糊控制器接收一第一即時輸入值及一第二即時輸入值，該第一即時輸入值為一參考值減去該輸出值，該第二即時輸入值為經過微分的該第一即時輸入值，該模糊控制器根據該第一即時輸入值及該第二即時輸入值進行一模糊控制處理輸出該模糊輸出值。
  8. 如請求項7所述之脈衝寬度調變模糊控制系統晶片，其中，該脈衝寬度調變器包括一正負分流模組、一正訊號脈衝寬度調變模組及一負訊號脈衝寬度調變模組，該正負分流模組電性連接該模糊控制器、該正訊號脈衝寬度調變模組及該負訊號脈衝寬度調變模組，且將接收的該模糊輸出值與0進行比較， 若該模糊輸出值大於0，該正負分流模組將該模糊輸出值傳送給該正訊號脈衝寬度調變模組，若該模糊輸出值小於0，該正負分流模組將該模糊輸出值傳送給該負訊號脈衝寬度調變模組，該正訊號脈衝寬度調變模組電性連接該受控體，該正訊號脈衝寬度調變模組接收到該模糊輸出值時，該正訊號脈衝寬度調變模組根據該模糊輸出值、該訊號週期及該系統頻率輸出該脈衝寬度調變訊號，且將該脈衝寬度調變訊號傳給該受控體，該負訊號脈衝寬度調變模組電性連接該受控體，該負訊號脈衝寬度調變模組接收到該模糊輸出值時，該負訊號脈衝寬度調變模組對該模糊輸出值進行反向得到一反向模糊輸出值，該負訊號脈衝寬度調變模組再根據該反向模糊輸出值、該訊號週期及該系統頻率得到一反向脈衝寬度調變訊號，且再對該反向脈衝寬度調變訊號進行反向以輸出該脈衝寬度調變訊號，並將該脈衝寬度調變訊號傳給該受控體。
  9. 一種脈衝寬度調變模糊控制方法，包含：一受控體接收一脈衝寬度調變訊號產生一輸出值；一模糊控制器接收一第一即時輸入值及一第二即時輸入值，該第一即時輸入值為一參考值減去該輸出值，該第二即時輸入值為經過微分的該第一即時輸入值；該模糊控制器根據該第一即時輸入值及該第二即時輸入值進行一模糊控制處理輸出該模糊輸出值；及一脈衝寬度調變器接收該模糊輸出值，且根據該模糊輸出值、一訊號週期及一系統頻率輸出該脈衝寬度調變訊號，並將該脈衝寬度調變訊號傳給該受控體，其中，該脈衝寬度調變訊號的一佔空比定義為在該訊號週期中，一工作區間所佔的比例，該系統頻率為一預設固定頻率，該佔空比為該模糊輸出值。
  10. 如請求項9所述之脈衝寬度調變模糊控制方法，其中，該脈衝寬度調變器將接收的該模糊輸出值與0進行比較，若該模糊輸出值大於0，該脈衝寬度調變器根據該模糊輸出值、該訊號週期及該系統頻率輸出該脈衝寬度調變訊號，若該模糊輸出值小於0，該脈衝寬度調變器對該模糊輸出值進行反向得到一反向模糊輸出值，且再根據該反向模糊輸出值、該訊號週期及該系統頻率得到一反向脈衝寬度調變訊號，並再對該反向脈衝寬度調變訊號進行反向以輸出該脈衝寬度調變訊號。
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