A Study on the Construction method to improve the fuzzy controllers using language variable and coefficient selecting method

언어변수 및 계수선택방법을 이용한 퍼지제어기 설계에 관한 연구

In this paper, we proposed a new circuit construction method that reduced the number of CMOS devices of singleton fuzzy controller(SFC) through the proposing a new membership function circuit(MFC) which uses the language variable selecting and the coefficient selecting circuit. According to the range of input values, we can choose the language variables beforehand which will be used in the inference. So we proposed the new MFC which generates the only necessary language variables. Also, we removed all rules of which adapting degree of their antecedents is zero through proposing the coefficient selecting circuit which beforehand selects the coefficients which will influence the inference result. Though this method, we simplified the structure of SFC and reduced the size of hardware. And to solve the problem in the current mode with respect to the restriction of the fan-out number, voltage-input and current-out membership function circuits are constituted of operational transconductance amplifiers. A membership function circuit which includes the language variable selecting circuit, a minimum operation circuit we implemented by current mode CMOS devices. As a result of applying proposed method, total numbers of blocks and devices wave decreased. If the number of variables and antecedents are getting larger, this method is more efficient.

본 논문에서는 제산기가 제거된 싱글톤 퍼지제어기에 대한 새로운 귀속도 함수 발생기 및 계수 선택기회로를 제안함으로써 회로 구성소자를 줄일 수 있는 기법을 제안하였다. 입력 값의 범위에 따라 추론에 사용될 언어변수를 미리 결정하여 필요한 귀속도 함수만을 발생시킴으로서 보다 간략화 된 회로를 구성할 수 있으며 또한 추론의 결과에 영향을 줄 계수들을 미리 선택해 주는 계수 선택회로를 통해 전건부의 적합도가 0이 되는 모든 규칙들에 대한 연산 회로를 제거하였다. 그리고 귀속도 함수 발생기에서 발생하는 전류모드 CMOS 회로의 문제점인 팬-아웃(fan-out)수의 제한을 해결하기 위해 전압입력-전류출력의 귀속도 함수발생기를 OTA방식으로 구성하였다. 기존의 방법에 비해 블록 수와 소자수가 큰 폭으로 감소하였음을 확인하였고, 또한 전건부와 언어변수의 수가 증가할수록 더욱 효과적임을 확인하였다.