基于FPGA的多變量模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的研究.pdf

1、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制都是先進控制技術(shù)的控制方法，在工業(yè)過程控制中獲得廣泛的應(yīng)用。實際工業(yè)過程往往具有非線性、不確定性、難以建立精確的數(shù)學(xué)模型等特點，使得單一的一種控制方法難以達到理想的控制效果。如果能夠結(jié)合兩種控制方法，各取所長，優(yōu)勢互補，設(shè)計一個通用的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制芯片對工業(yè)生產(chǎn)過程進行合理、有效地控制，就可以縮短系統(tǒng)開發(fā)周期，降低成本。
　　 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究主要包括模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的研究、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的研究和模糊

2、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)技術(shù)的研究。本文主要側(cè)重的是模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)技術(shù)方面的研究，創(chuàng)新性地利用FPGA嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)實現(xiàn)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的研究與設(shè)計，并將其封裝成為一個專用的IP核，供其他的控制系統(tǒng)使用。
　　 首先對模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制原理和設(shè)計中使用的算法進行了深入地研究與分析；其次，利用MATLAB設(shè)計多變量模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，針對特定的被控對象進行仿真實驗，并獲得比較理想的控制效果；然后，研究基于FPGA的多變量模糊神經(jīng)

3、網(wǎng)絡(luò)控制算法的實現(xiàn)，對控制器進行分層設(shè)計。系統(tǒng)的設(shè)計模塊主要包括模糊化模塊、控制規(guī)則模塊、權(quán)值-參數(shù)計算模塊、去模糊化模塊和耦合處理模塊等。在設(shè)計過程中遵循自頂向下的設(shè)計原則，使用Altera公司的軟件QuartusⅡ8.1對各個模塊設(shè)計進行優(yōu)化處理，最后進行整個系統(tǒng)的設(shè)計綜合。兩個仿真實驗結(jié)果表明，基于FPGA的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器比MATLAB設(shè)計的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器性能優(yōu)良，在利用較少硬件資源的前提下，不僅可以提高控制器的運行速度，