طراحی یک کنترل کننده منطق فازی (flc) مد جریان با فن آوری cmos

thesis
abstract

کنترل کننده های منطق فازی یکی از پرکاربردترین کنترل کننده ها در سیستم ها و کاربردهای مختلف بوده که در هر دو صورت سخت افزاری و نرم افزاری قابل پیاده سازی و اجرا می باشند. اما سیستم های نرم افزاری بنابر مشکلاتی مانند سرعت پایین در سیستم های پیچیده، در بسیاری از موارد دارای محدودیت می باشند. بنابراین جهت غلبه بر اینگونه مشکلات تمایل برای پیاده سازی سخت افزاری روبه گسترش است. در این پایان نامه مدارهای مختلفی برای پیاده سازی کنترل کننده های منطق فازی در هرسه قسمت: (1) فازی ساز (2) پایگاه قواعد (3) نافازی ساز در مد جریان با فنآوری cmos طراحی و توسط نرم فزار hspice شبیه سازی شده است. در قسمت اول، در مدارهای فازی ساز، دو مدار پیشنهاد شده است که نسبت به موارد مشابه دارای برتری های اساسی مانند افزایش کنترل پذیری، افزایش دقت و کاهش توان مصرفی می باشد که در دو تکنولوژی 0.35um و 90nm طراحی و شبیه سازی شده اند. مدار فازی ساز اول، مدار تولید تابع عضویت مثلثی با دقت بسیار بالا و توان مصرفی پایین با کنترل دیجیتال بوده که توسط ولتاژهای ترکیبی، کنترل پذیری بسیار بالایی را در شیب، ارتفاع و موقعیت تابع عضویت دارا می باشد. در مدار دوم، فازی ساز گوسی با کنترل پذیری بالایی در شیب، ارتفاع و موقعیت توابع عضویت پیشنهاد شده است که قابلیت تولید توابع مثلثی و ذوزنقه ای را نیز توسط ولتاژهای کنترلی آنالوگ در اختیار کاربر قرار می دهد. جانمایی این مدار با قابلیت تولید 5 تابع عضویت در تکنولوژی 0.35um توسط نرم افزار microwind صورت گرفته و شبیه سازی آن توسط نرم افزار tanner eda ارایه شده است. ابعاد این مدار 92.2um×16.6um بوده که در مقایسه با موارد مشابه بسیار مناسب می باشد. در قسمت دوم، مدار min-max با قابلیت کنترل دیجیتال جهت انتخاب عملگر min یا max ارایه شده است که استفاده از آن باعث افزایش کنترل پذیری مدار کنترل کننده فازی خواهد شد. در قسمت سوم نیز یک الگوریتم جدید در پیاده سازی مداری نافازی سازها، توسط روش نافازی سازی مرکز ثقل ممدانی، ارایه شده و با استفاده از مدارهای ضرب کننده/تقسیم کننده با دقت بالا، طراحی و پیاده سازی شده است. این الگوریتم با توجه به کاهش پیچیدگی های مدار و استفاده از مدارهای ساده، توان مصرفی مدار کنترل کننده فازی را کاهش داده و کنترل پذیری بسیاری بالایی را در طراحی توابع عضویت خروجی در اختیار کاربر قرار می دهد و به دلیل استفاده از روش نافازی ساز ممدانی، باعث افزایش دقت خروجی نهایی خواهد شد. در انتها دو مدار کنترل کننده فازی، توسط مدارهای ارایه شده، با تعداد توابع عضویت مختلف در ورودی و تعداد قوانین مختلف طراحی و پیاده سازی شده است. مدار کنترل کننده اول دارای دو ورودی با 3 تابع عضویت ، یک خروجی با 5 تابع عضویت مثلثی و 9 قانون بوده که توان مصرفی این مدار8.75mw محاسبه شده است که دارای سرعت استنتاج 11.9mflips می باشد. مدار کنترل کننده دوم نیز دارای دو ورودی با 4 تابع عضویت، یک خروجی با 7 تابع عضویت مثلثی و 16 قانون بوده که دارای توان مصرفی 16.3mw و سرعت استنتاجی معادل 10.5mflips می باشد. با مقایسه نتایج بدست آمده در نرم افزار hspice و انتقال آن به نرم افزار matlab جهت رسم رویه حاصل از خروجی و مقایسه آن با نتایج شبیه سازی حاصل از کنترل کننده فازی نرم افزاری، دقت بالای این کنترل کننده ها به وضوح مشاهده می شود. با توجه به ویژگی های مهمی مانند کنترل پذیری و دقت بسیار بالا به دلیل استفاده از نافازی ساز ممدانی، نتایج بدست آمده حاکی از سرعت و دقت بالای هر دو کنترل کننده در مقایسه با کنترل کننده های مشابه می باشد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

طراحی وساخت کنترل کننده سرعت یک موتور رلکتانسی سوئیچ شونده( srm)با منطق فازی (flc)

موتور رلکتانسی به علت کار در شرایط اشباع مغناطیسی هسته و همچنین غیر استوانه ای بودن روتور و استاتور آن، مدل ریاضی ساده و در عین حال دقیقی ندارد. به همین دلیل در این مقاله برای کنترل خروجیهای آن از کنترل کننده فازی استفاده شده است. کنترل کننده شامل دوبخش کنترل زاویه قطع و زاویه آتش است. یک ساختار تناسبی برای کنترل زاویه قطع و سه ساختار فازی مختلف، برای کنترل زاویه آتش فازها در نظر گرفته شده است....

full text

طراحی یک کنترل کننده منطق فازی با تکنولوژی cmos

دراین پروژه یک کنترل کننده آنالوگ فا زی همه- منظوره با استفاده از تکنولوژی 0.25um ،cmos استاندارد ارائه می شود. هر سه بلوک پیشنهادی برای فازی ساز، مینیمم-ماکزیمم (به اصطلاح بلوک استنتاج فازی) و نافازی ساز بر پایه و اصل سادگی در طرح پیاده سازی شده اند. این سادگی در طرح منجر به مساحت اشغالی کمتر و نیز مصرف توان کمتر می شود. یک مدار بسیار ساده و برنامه پذیر برای فازی ساز با حداقل ترانزیستورکنترلی ...

طراحی کنترل کننده مد لغزشی ترمینال فازی تطبیقی مرتبه کسری برای ربات اُرتِز مفصل زانو

ربات‌های توانبخشی و کمک‌ کننده به دلیل افزایش تعداد سالمندان و افزایش بیماری‌هایی مانند سکته های مغزی و آسیب‌های نخاعی و همچنین هزینه‌های بالای توانبخشی توجه بسیاری را به خود جلب کرده اند. در این مقاله یک کنترل کننده مد لغزشی ترمینال فازی تطبیقی مرتبه کسری برای ربات اُرتِز مفصل زانو پیشنهاد می‌شود. یک مدل یکپارچه‌ ساق پا و اُرتِز که براساس معادلات لاگرانژ است، مورد استفاده قرار می گیرد. برای غلبه ب...

full text

طراحی سیستم کنترل تطبیقی با بهره‌گیری از نظریه‌ی منطق فازی برای یک موشک هوا به زمین

در این نوشتار ساختار کنترل تطبیقیِ مبتنی بر نظریه‌ی منطق فازی ارائه شده است. وظیفه‌ی سیستم کنترل در این ساختار تعقیب فرامین زوایای اولر است. در سیستم کنترل مطرح‌شده، پایگاه قوانین کنترل‌کننده‌ی فازی به‌وسیله‌ی تنظیم پیوسته‌ی توابع عضویت و وزن‌های کنترل‌کننده‌ی فازی طی فرایند یادگیریی، به‌صورت برخط (آنلاین) به‌روزرسانی می‌شود. در این رویکرد، از سیستم‌های فازی به‌منظور تقریب کنترل‌کننده‌های ناشناخ...

full text

طراحی کنترل کننده مد لغزشی برای ربات تعادلی دو چرخ

امروزه کنترل سیستم‌های مکانیکی نقصان تحریک یکی از مسائل چالش برانگیز مهندسان کنترل شده است. یکی از مثال‌های جذاب این دسته سیستم‌ها، ربات تعادلی دو چرخ می‌باشد که از دو چرخ در موازات هم و یک آونگ معکوس تشکیل شده است. در این پژوهش طراحی کنترل‌کننده به منظور حرکت بر روی سطح صاف مورد بررسی قرار گرفته است. برای طراحی کنترل کننده، ابتدا معادله دینامیکی سیستم از روش کین استخراج شد. سپس برای ربات تعادل...

full text

طراحی کنترل کننده مد لغزشی برای ربات تعادلی دو چرخ

امروزه کنترل سیستم‌های مکانیکی نقصان تحریک یکی از مسائل چالش برانگیز مهندسان کنترل شده است. یکی از مثال‌های جذاب این دسته سیستم‌ها، ربات تعادلی دو چرخ می‌باشد که از دو چرخ در موازات هم و یک آونگ معکوس تشکیل شده است. در این پژوهش طراحی کنترل‌کننده به منظور حرکت بر روی سطح صاف مورد بررسی قرار گرفته است. برای طراحی کنترل کننده، ابتدا معادله دینامیکی سیستم از روش کین استخراج شد. سپس برای ربات تعادل...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده مهندسی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023