apuntes sobre un controlador de lógica difusa en...
TRANSCRIPT
Pedro F. Toledo
Apuntes sobre unControlador de Lógica Difusa
en VHDLSeminario de Computadores II (IPD-434)
Pedro F. Toledo17 de Junio 2009
1/14
Pedro F. Toledo
Control Automático
- El Control Automático es el área de la ingenie-ría que se ocupa de desarrollar sistemas que, sin intervención humana, manejan los parámetros de procesos físicos para obtener determinados resultados.
- Los modelos de control requieren una des-cripción detallada del proceso físico a contro-lar así como las características del actuador que tomará parte en el ciclo de control.
2/14
Pedro F. Toledo
Lógica Difusa
- Nace en un artículo de Loft i A. Zadeh publi-cado en 1965 titulado “Fuzzy Sets”
- Se basa en la asignación de valores interme-dios entre dos valores de verdad.
- La determinación del valor de una variable es muy cercana al lenguaje (no hay solo blanco o negro, también está el gris o tantos otros grises como se quiera entre medio)
3/14
Pedro F. Toledo
Controlador de Lógica Difusa
- Sensores idénticos a los del control automá-tico
- Actuadores idénticos a los del control auto-mático
- La relación entre los sensores y la actuación no se basa en un modelo matemático el pro-ceso físico a controlar si no en las relaciones directas entre el valor de verdad de un sensor y la actuación que esta implica.
4/14
Pedro F. Toledo
Propuesta para un Controlador Difuso
- Controlador altamente modifi cable, que per-mite utilización parcial o total de sus recursos.
- Recursos - 3 entradas de 8 bits - 2, 3, 5 o 7 valores posibles - 10 actuaciones posibles - 1 salida de 8 bits
- Tecnología objetivo: FPGA
- Primer acercamiento: Descripción en HDL (VHDL)
5/14
Pedro F. Toledo
Diagrama General
������ ������������� ���������
�
���
�
�
�
�����������������������
6/14
Pedro F. Toledo
Fuzzifi cador
- Toma una señal de entrada y determina un valor de salida en base a una función trapezoi-dal.
- La función trapezoidal toma los datos desde “Parámetros Programables” ya que estos son dados por el usuario.
7/14
�������������
������������������������
��������������������������������
�����������
���������
���������
���������
���������
������������������
������������
����������������
Pedro F. Toledo
Fuzzifi cador
8/14
Pedro F. Toledo
Actuación
- Cálculo - Toma el nivel de activación y calcula la intersección con la curva de actuación (defi ni-da por el Usuario).
- Pertenencia - Con los valores obtenidos por cálculo se genera una función de pertenencia que permi-te determinar el valor de la actuación para un X dado.
- Comparación - Se compara el valor resultante con un va-lor previo y se entrega el mayor de los dos (mas detalles en Superposición)
9/14
Pedro F. Toledo
Actuación
10/14
Pedro F. Toledo
Superposición
- Un puntero revisa para cada punto posible de X.
- Para cada valor de X, cada módulo de actua-ción obtiene el nivel que corresponde a su va-lor, lo compara con el valor entregado por la actuación anterior y propaga el mayor de los dos.
11/14
Pedro F. Toledo
Superposición
12/14
Pedro F. Toledo
En desarrollo
- Reglas - Modulo complejo debido a que posee de-masiadas asociaciones, solo para hacer el ope-rados Y se tiene 343 posibles relaciones.
- Calculo de Centroide - Se utilizará una aproximación desde la integral directa para su calculo en base a la dis-cretización del eje X.
- Parámetros Programables - No presentan mayor importancia para el proceso mismo pero entregan la adaptabilidad objetivo.
������ ������������� ���������
�
���
�
�
�
�����������������������
13/14
Pedro F. Toledo
Preguntas
14/14