变论域自适应模糊控制器的CMOS模拟电路芯片实现

为解决传统的自适应模糊控制器算法过于复杂难以用模拟电路实现的问题,本文研究了输入输出论域可随输入变量的变化而自适应变化的在线自适应模糊控制器及其在非线性系统控制中的应用,并制作了CMOS模拟电路芯片.提出了一种新的尖三角形隶属度函数实现输入变论域的功能,输出变论域部分采用对输入变量进行加权积分并求其绝对值的方法.控制器的其他部分为求小电路和重心法去模糊电路.以上各电路均为CMOS模拟电路,它们和集成的整体电路均在无锡上华(CSMC)0.6μm工艺下流片,测试结果表明该芯片完成了变论域模糊控制器的功能.

低功耗模糊控制器的CMOS模拟电路实现

为了解决软件实现的模糊控制器速度低的问题,研制了模拟电路实现的模糊控制器。设计了以下单元电路:结构精简的新型Z型、Gauss型和S型隶属度函数电路、电流模求小电路和一种不需要除法器的重心法去模糊电路。以此构造的两输入一输出9条规则的零阶TS模糊控制器已在无锡上华0.6μm CMOS工艺下制造。测试结果表明:在±2.5V的工作电压下精度为±3.5%,功耗仅为3.5mW,模糊推理的速度是0.67×106s-1。该控制器在功耗、精度和面积上有优势,可用于实时控制。