基于fpga的模糊控制器的設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-15 16:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 建表模塊和處理模塊。用VHDL硬件描述語言在altera公司的quartusii50進(jìn)行描述,形成四個模塊并進(jìn)行綜合,見圖9所示。 圖9 模糊控制器各個模塊的作用分別如下描述： 減法器模塊（jianfaqi）主要是利用給定值g和反饋值f計算誤差e和誤差變化率ec。進(jìn)行減法運算時，總是數(shù)值大的減去數(shù)值小的，正負(fù)號分別由eo和co標(biāo)識，不需要考慮溢出和借位等問題。離散化模塊（lisanhua）的作用時把減法器模塊得到的誤差e和誤差變化率ec在各自的論域范圍內(nèi)進(jìn)行離散處理。離散時把量化因子ke和kc乘入。建表模塊（jianbiao）的作用是把控制總表用vhdl語言的形式描述，此控制表是模糊控制表乘上比例因子ku后的實際值。 由于控制表中的數(shù)是當(dāng)前控制變化量，還不能直接作用于被控對象，處理模塊的作用是根據(jù)當(dāng)前控制變化量，在前一次控制量的基礎(chǔ)上進(jìn)行運算得到此次控制量。同時規(guī)定控制量的上下限，上限根據(jù)具體情況而定，下限是零。㈥仿真仿真波形如下圖,從仿真圖可以看出,在給定值g不變的情況下,控制量u隨著反饋值f的變化而變化,變化規(guī)律與理論上的模糊控制系統(tǒng)的輸出規(guī)律基本一致.圖10 仿真波形圖 ㈦結(jié)束語 本文采用VHDL硬件描述語言在altera公司的quartusii50實現(xiàn)了模糊控制器,并且進(jìn)行了仿真,仿真發(fā)現(xiàn)該模糊控制器基本符合模糊控制器的性能要求。㈧附表：模糊控制器各個模塊vhdl語言描述：減法器模塊的vhdl語言的程序如下：LIBRARY IEEE。uSE IEEE。STD_LOGIC_1164。ALL。uSE IEEE。STD_LOGIC_ARITH。ALL。eNTITY mhu ISpORT(g:IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)。 f:IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)。 clk:IN STD_LOGIC。 e:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)。 ec:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)。 eo:OUT STD_LOGIC。 co:OUT STD_LOGIC)。eND mhu。aRCHITECTURE rtl OF mhu IS SIGNAL a，b:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)。 signal m，n:STD_LOGIC。beginprocess(clk)beginif clk39。event and clk=39。139。 thenif f=g thena=fg。m=39。139。elsif fg thena=gf。m=39。039。end if。b=a。n=m。end if。end process。process(clk)begin if clk39。event and clk=39。139。 then if m=39。039。 and n=39。039。 thenif a=b then ec=ba。 co=39。039。elsif ab then ec=ba。 co=39。139。elsif m=39。039。 and n=39。139。 then ec=a+b。 co=39。039。elsif m=39。139。 and n=39。039。 then ec=a+b。 co=39。139。elsif m=39。139。 and n=39。139。 then if a=b then ec=a+b。 co=39。139。elsif ab then ec=ba。 co=39。039。end
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