بخشی از پاورپوینت
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----
اسلاید 1 :
مقدمه
پيشرفت هاي اخير در تئوري منطق فازي الگوريتم هايي را بر مبناي قانون در قلمرو گسترده اي از كاربردها فراهم كرده است . يافته هاي بسياري در طي 10 سال گذشته طرح و معرفي شده است . كنترل فازي مي تواند عملكرد خوبي را در مدت زمان كوتاهي در انواع كاربردهاي جهاني معرفي و ثابت كند .
بيشتر سازندگان پردازنده محيط هاي نرم افزاري براي توسعه و شبيه سازي كاربردهاي فازي روي ميكرو كنترلرهاي سازگار تهيه كرده اند .
از اين كنترلرها مي توان كنترلر نوع ممداني را نام برد . او در قلمرو كاربردي تئوري فازي را براي سيستم هاي تكنيكي نيز گسترش داد . در حاليكه بيشتر دانشمندان كاربردهاي اين منطق را محدود به قلمروي غير تكنيكي مي دانستند . علاوه براين كنترلر مي توان كنترلر نوع سوگنو را نام برد كه بر اساس متدي بود كه سوگنو و تاكاگي با هم ارائه دادند .
اسلاید 2 :
طراحي مدارهاي مجتمع اختصاصي فوايد بسياري دارند . و به اين دليل است كه كاربردهاي آن نياز به همروندي و سرعت پردازش بالايي دارند . طراحان در اين زمينه سعي مي كنند كه يك واژه واقعي براي كامپيوترهاي فازي ارائه دهند ( گاهي اوقات به آنها كامپيوترهاي نسل ششم مي گويند ).
معماري اين پردازنده ها به ترتيب شامل سه مرحله زير است :
فازي كردن (Fuzzificatio ) – استنباط (I fere ce) – از فازي بيرون آوردن (Defuzzificatio )
كنترلرهاي فازي براساس يكسري اطلاعات كه شامل قوانين و توابع عضويت و همچنين پارامترهاي پيكربندي سيستم است كار كنترل خود را انجام مي دهد .
اسلاید 3 :
پياده سازي ديجيتالي مدارهاي منطق فازي
پياده سازي ديجيتالي VLSI (Very Large Scale I tegratio : مدارهاي مجتمع در مقياس بزرگ) سيستم هاي فازي چند مزيت از تكنولوژي طراحي مدار ديجيتالي ارائه مي كند . چندين ابزار CAD (Computer Aided Desig : طراحي بر مبناي كامپيوتر) جديدبا طرحي اتوماتيك ارائه مي دهد و در نتيجه زمان و هزينه توسعه را تخمين مي زند .
اصلاح اتوماتيك سطوح منطقي اتلاف انرژي زياد و حساسيت ترانزيستور را كاهش مي دهد . پيش بيني هاي داده ها در اين سيستم براي پردازش سيگنال اميدوارانه است .
در اين مدارها داده هاي دودويي براحتي ذخيره مي شوند و قابليت فهم و برنامه ريزي و پردازش چند مرحله اي فازي را دارند .
ظرفيت و سرعت اين مدارها متناسب با پيشرفت تكنولوژي بوده بطوريكه پياده سازيهاي مختلف مدارهاي فازي بيشتر و بيشتر مي شود .
اسلاید 4 :
ويژگيهاي مدارهاي ديجيتالي فازي
پردازنده هاي فازي ديجيتال معمولا براي كاربردهاي چند منظوره وبراي حداكثر استفاده ممكن مشتريان طراحي شده است . بنابراين بايد تعداد زيادي عملوند توابع عضويت و قوانين استنتاجي را پياده سازي كنند . اين امكان براي محدوده بزرگي از كاربردها مناسب است .
يك محيط برنامه نويسي شي گرا با قوانين زبان شناسي تركيب شده و مستقيما براي پياده سازي روي تراشه آماده است .
روشهاي اوليه سخت افزاري پياده سازي موتور استنتاجي منطق فازي مدارهاي ديجيتال بودند كه بوسيله Togai و Wata abe طراحي شد .
معماري اپراتورها : پياده سازي مدارهاي MI و MA :
اين اپراتورها كه در واقع اپراتورهاي ابتدايي اين مدارها هستند . شامل : ميكروكنترلر فازي (سيستم هاي دروني با مبدلهاي A/D (متناوب به مستقيم) و D/A (مستقيم به متناوب) و واحد منطق رياضي فازي و حافظه هاي مخصوص) – كمك پردازنده هاي فازي ( براي پردازش موازي يا همروند)
اسلاید 5 :
پردازش فازي ديجيتال
مقادير فازي آنالوگ بايد قبل از شروع پردازش بوسيله مدارهاي ديجيتال استاندارد به سيگنالهاي دودويي تبديل شوند .
اگر مقادي فازي در قالب بيتها بصورت صحيح وارد نشوند ممكن است تاثير بدي روي نتايج بگذارد . ورودي مناسب نمونه فركانسي براي مدارهاي ديجيتالي ارائه مي دهد . پس صحت ورودي ها مهم است .
حوزه كاربردي و آينده مدارهاي ديجيتالي در سيستم هايي چون كنترلها – سيستم هاي خبره – رباتها – تشخيص تصوير – پايگاه داده ها ( رابط بين مدارهاي ديجيتالي ) پيش بيني مي شود .
اسلاید 6 :
پياده سازي آنالوگ مدارهاي منطق فازي
ويژگيهاي مدارهاي فازي آنالوگ
مدارهاي آنالوگ فعلي چندين مزيت نسبت به مدارهاي ديجيتال دارند . مانند سرعت پردازش – ظرفيت تابعي و قدرت بالاتر . اين مدارها همچنين ميتوانند پردازشها را پشت سر هم و پيوسته انجام دهند و علاوه بر آن سازگاري خوبي با سنسورها و محركها و سيگنالهاي آنالوگ نيز داشته باشند . همچنين بعضي عملكردهاي نامناسب توابع عضويت بوسيله ترانزيستور حذف مي شود .
در اين مدل هيچ مبدل A/D يا D/A هنگام پياده سازي يك سيستم واقعي نياز نيست . ( وقتي كه هيچ پردازش سيگنال ديجيتالي مورد نياز نباشد. )
كنترلرهاي آنالوگ پاسخ بلادرنگ را ممكن مي سازند . مخصوصا هنگامي كه صحت و دقت بالا زياد مهم نيست .
اين مدارها همچنين در مدلهايي كارآيي دارند . مثل وظايفي كه به حس هاي انسان مرتبط مي شود (مانند چشم – اعصاب حسي و گوش ).
اسلاید 7 :
يا جايگزين انسان مي شوند .( مانند تشخيص الگو – پردازشهاي انعطاف پذيري ذهن)
سيگنالهاي آنالوگ يا بوسيله ولتاژها و يا بوسيله جريانها نمايش داده مي شوند . براي طراحي مدارهاي آنالوگ با دقت بالا و در محدوده فركانس وسيع از تكنولوژيهاي با نويز كم و ثابت ( مانند CMOS ) استفاده كرد .
اسلاید 8 :
انواع مدها و حالتها در مدارهاي آنالوگ
مد ولتاژ ( Voltage Mode ) :
روش Yamakawa : در اين روش يك سيگنال در قسمتهاي مختلف يك مدار توزيع مي شود . در اين مد پياده سازي اپراتورهاي غير خطي مانند MI و MA آسان هستند . مدارهاي چند ورودي MI و MA بوسيله ترانزيستورهاي دوحالته ( bipolar) ساخته شده اند .كه به آنها گيتهاي مجتمع منطق فازي مي گويند . بعضي مدارهاي غير اصولي كه با ترانزيستورهاي MOS ساخته شده اند باعث خطا در ارتباط دادن با دستگاههاي فعال مي شوند.
Yamakawa يك تراشه fuzzifier طراحي كرد كه در حدود 600 ترانزيستور و 800 مقاومت داشت . و زمان پاسخ آن در حدود 1مگاثانيه بود. اين تراشه شام سه ورودي و يك خروجي بود .
Yamakawa همچنين يك تراشه defuzzifier طراحي كرد .
اسلاید 9 :
مد تركيبي ( Mi ed Mode )
مد جريان ( Curre t Mode )
مد تركيبي fuzzifier :
گفتيم كه در سيستم هاي سخت افزاري وروديهاي مد ولتاژ بر مد چند ورودي( multiple i puts) ارجحيت دارند . كه در اين سيستم ها ورودي هاي مد ولتاژ بايد بين چندين بلاك (براي مدارهاي تابع عضويت) توزيع شوند . بعد از مد ولتاژ سيگنالهاي مد جريان شروع به كار مي كنند .زيرا بوسيله پردازش مد جريان برتريهاي اين سيستم مشخص مي شود .
اسلاید 10 :
استراتژي Defuzzificatio و مدارهاي نرمال شده (نرماليزه)
استراتژي Defuzzificatio شامل يك عملگر جمع (sum ) يك عملگر ضرب (multiplicatio ) و يك عملگر تقسيم (divisio ) است .
عملگر جمع همان ارتباطات بين مدارها است .
عملگر ضرب مي تواند بوسيله تغيير مقياس جريان فعلي تشخيص داده شود .
عملگر تقسيم آنالوگ هنوز هم پيچيده ترين عملگر است و احتياج به زمان پردازش بيشتر درمقايسه با دو عملگر قبلي دارد .
عمليات Defuzzificatio در نهايت در سطح پياده سازي سخت افزاري آسان مي شود . همچنين عملگر تقسيم مي تواند به سرعت بوسيله مدارهاي نرماليزه مد جريان اجرا شود .
