دانلود پاورپوینت پياده سازي مدارهاي منطق فازي با فرمتpptودر 27اسلاید قابل ویرایش

قسمتی از متن پاورپوینت

مقدمه

پیاده سازی دیجیتالی مدارهای منطق فازی

Digital Implementation of Fuzzy Logic Circuits

پیاده سازی آنالوگ مدارهای منطق فازی

Analog Implementation of Fuzzy Logic Circuits

پیاده سازی ترکیبی دیجیتال / آنالوگ سیستم های فازی

Mixed Digital /Analog Implementation of Fuzzy Systems

استراتژی اتوماتیک CAD برای طراحی مدارهای منطق فازی

CAD Automation for fuzzy Logic circuits design

پیاده سازی شبکه های عصبی سیستم های فازی

Neural Networks Implementing Fuzzy systems

پیشرفت های اخیر در تئوری منطق فازی الگوریتم هایی را بر مبنای قانون در قلمرو گسترده ای از کاربردها فراهم کرده است . یافته های بسیاری در طی ۱۰ سال گذشته طرح و معرفی شده است . کنترل فازی می تواند عملکرد خوبی را در مدت زمان کوتاهی در انواع کاربردهای جهانی معرفی و ثابت کند .

بیشتر سازندگان پردازنده محیط های نرم افزاری برای توسعه و شبیه سازی کاربردهای فازی روی میکرو کنترلرهای سازگار تهیه کرده اند .

از این کنترلرها می توان کنترلر نوع ممدانی را نام برد . او در قلمرو کاربردی تئوری فازی را برای سیستم های تکنیکی نیز گسترش داد . در حالیکه بیشتر دانشمندان کاربردهای این منطق را محدود به قلمروی غیر تکنیکی می دانستند . علاوه براین کنترلر می توان کنترلر نوع سوگنو را نام برد که بر اساس متدی بود که سوگنو و تاکاگی با هم ارائه دادند .

طراحی مدارهای مجتمع اختصاصی فواید بسیاری دارند . و به این دلیل است که کاربردهای آن نیاز به همروندی و سرعت پردازش بالایی دارند . طراحان در این زمینه سعی می کنند که یک واژه واقعی برای کامپیوترهای فازی ارائه دهند ( گاهی اوقات به آنها کامپیوترهای نسل ششم می گویند ).

معماری این پردازنده ها به ترتیب شامل سه مرحله زیر است :

فازی کردن (Fuzzification) – استنباط (Inference) – از فازی بیرون آوردن (Defuzzification)

کنترلرهای فازی براساس یکسری اطلاعات که شامل قوانین و توابع عضویت و همچنین پارامترهای پیکربندی سیستم است کار کنترل خود را انجام می دهد .

پیاده سازی دیجیتالی VLSI (Very Large Scale Integration : مدارهای مجتمع در مقیاس بزرگ) سیستم های فازی چند مزیت از تکنولوژی طراحی مدار دیجیتالی ارائه می کند . چندین ابزار CAD (Computer Aided Design : طراحی بر مبنای کامپیوتر) جدیدبا طرحی اتوماتیک ارائه می دهد و در نتیجه زمان و هزینه توسعه را تخمین می زند .

اصلاح اتوماتیک سطوح منطقی اتلاف انرژی زیاد و حساسیت ترانزیستور را کاهش می دهد . پیش بینی های داده ها در این سیستم برای پردازش سیگنال امیدوارانه است .

در این مدارها داده های دودویی براحتی ذخیره می شوند و قابلیت فهم و برنامه ریزی و پردازش چند مرحله ای فازی را دارند .

ظرفیت و سرعت این مدارها متناسب با پیشرفت تکنولوژی بوده بطوریکه پیاده سازیهای مختلف مدارهای فازی بیشتر و بیشتر می شود .

پردازنده های فازی دیجیتال معمولا برای کاربردهای چند منظوره وبرای حداکثر استفاده ممکن مشتریان طراحی شده است . بنابراین باید تعداد زیادی عملوند توابع عضویت و قوانین استنتاجی را پیاده سازی کنند . این امکان برای محدوده بزرگی از کاربردها مناسب است .

یک محیط برنامه نویسی شی گرا با قوانین زبان شناسی ترکیب شده و مستقیما برای پیاده سازی روی تراشه آماده است .

روشهای اولیه سخت افزاری پیاده سازی موتور استنتاجی منطق فازی مدارهای دیجیتال بودند که بوسیله Togai و Watanabe طراحی شد .

معماری اپراتورها : پیاده سازی مدارهای MIN و MAX :

این اپراتورها که در واقع اپراتورهای ابتدایی این مدارها هستند . شامل : میکروکنترلر فازی (سیستم های درونی با مبدلهای A/D (متناوب به مستقیم) و D/A (مستقیم به متناوب) و واحد منطق ریاضی فازی و حافظه های مخصوص) – کمک پردازنده های فازی ( برای پردازش موازی یا همروند)

مقادیر فازی آنالوگ باید قبل از شروع پردازش بوسیله مدارهای دیجیتال استاندارد به سیگنالهای دودویی تبدیل شوند .

اگر مقادی فازی در قالب بیتها بصورت صحیح وارد نشوند ممکن است تاثیر بدی روی نتایج بگذارد . ورودی مناسب نمونه فرکانسی برای مدارهای دیجیتالی ارائه می دهد . پس صحت ورودی ها مهم است .

حوزه کاربردی و آینده مدارهای دیجیتالی در سیستم هایی چون کنترلها – سیستم های خبره – رباتها – تشخیص تصویر – پایگاه داده ها ( رابط بین مدارهای دیجیتالی ) پیش بینی می شود .

مدارهای آنالوگ فعلی چندین مزیت نسبت به مدارهای دیجیتال دارند . مانند سرعت پردازش – ظرفیت تابعی و قدرت بالاتر . این مدارها همچنین میتوانند پردازشها را پشت سر هم و پیوسته انجام دهند و علاوه بر آن سازگاری خوبی با سنسورها و محرکها و سیگنالهای آنالوگ نیز داشته باشند . همچنین بعضی عملکردهای نامناسب توابع عضویت بوسیله ترانزیستور حذف می شود .

در این مدل هیچ مبدل A/D یا D/A هنگام پیاده سازی یک سیستم واقعی نیاز نیست . ( وقتی که هیچ پردازش سیگنال دیجیتالی مورد نیاز نباشد. )

کنترلرهای آنالوگ پاسخ بلادرنگ را ممکن می سازند . مخصوصا هنگامی که صحت و دقت بالا زیاد مهم نیست .

این مدارها همچنین در مدلهایی کارآیی دارند . مثل وظایفی که به حس های انسان مرتبط می شود (مانند چشم – اعصاب حسی و گوش ).

یا جایگزین انسان می شوند .( مانند تشخیص الگو – پردازشهای انعطاف پذیری ذهن)

سیگنالهای آنالوگ یا بوسیله ولتاژها و یا بوسیله جریانها نمایش داده می شوند . برای طراحی مدارهای آنالوگ با دقت بالا و در محدوده فرکانس وسیع از تکنولوژیهای با نویز کم و ثابت ( مانند CMOS ) استفاده کرد .

مد ترکیبی ( Mixed Mode )

مد جریان ( Current Mode )

مد ترکیبی fuzzifier :

گفتیم که در سیستم های سخت افزاری ورودیهای مد ولتاژ بر مد چند ورودی( multiple inputs) ارجحیت دارند . که در این سیستم ها ورودی های مد ولتاژ باید بین چندین بلاک (برای مدارهای تابع عضویت) توزیع شوند . بعد از مد ولتاژ سیگنالهای مد جریان شروع به کار می کنند .زیرا بوسیله پردازش مد جریان برتریهای این سیستم مشخص می شود .

استراتژی Defuzzification شامل یک عملگر جمع (sum ) یک عملگر ضرب (multiplication ) و یک عملگر تقسیم (division) است .

عملگر جمع همان ارتباطات بین مدارها است .

عملگر ضرب می تواند بوسیله تغییر مقیاس جریان فعلی تشخیص داده شود .

عملگر تقسیم آنالوگ هنوز هم پیچیده ترین عملگر است و احتیاج به زمان پردازش بیشتر درمقایسه با دو عملگر قبلی دارد .

عملیات Defuzzification در نهایت در سطح پیاده سازی سخت افزاری آسان می شود . همچنین عملگر تقسیم می تواند به سرعت بوسیله مدارهای نرمالیزه مد جریان اجرا شود .