Implementação Eletrônica de Sistemas Fuzzy.

Master thesis Portuguese OPEN
André Luís Jorge Garcia (2009)
  • Publisher: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
  • Subject: Engenharia Eletrônica | Sistemas Fuzzy | Implementação eletrônica | Plataforma Microcontrolada | Memória SD | Interface USB | ENGENHARIAS | Electronic Engineering | Systems fuzzy | electronic implementation | microcontroller platform | memory card SD | interface USB

Este trabalho investiga a implementação de sistemas fuzzy com circuitos eletrônicos. Tais sistemas têm demonstrado sua capacidade de resolver diversos tipos de problemas em várias aplicações de engenharia, em especial nas relacionadas com controle de processos. Para processos mais complexos, o raciocínio aproximado da lógica fuzzy fornece uma maneira de compreender o comportamento do sistema, permitindo a interpolação aproximada entre situações observadas de entrada e saída. A implementação de um sistema fuzzy pode ser baseada em hardware, em software ou em ambos. Tipicamente, as implementações em software utilizam ambientes de programação integrados com simulação, de modo a facilitar o trabalho do projetista. As implementações em hardware, tradicionais ou evolutivas, podem ser analógicas ou digitais e viabilizam sistemas de maior desempenho. Este trabalho tem por objetivo pesquisar a implementação eletrônica de sistemas fuzzy, a fim de viabilizar a criação de sistemas reais capazes de realizar o mapeamento de entrada e saída adequado. O foco é a utilização de uma plataforma com uma arquitetura analógico-digital baseada em uma tabela de mapeamento armazenada em uma memória de alta capacidade. Memórias do tipo SD (Secure Digital) foram estudadas e utilizadas na construção do protótipo eletrônico da plataforma. Também foram desenvolvidos estudos sobre a quantização, especificamente sobre a possibilidade de redução do número de bits. Com a implementação realizada é possível desenvolver um sistema fuzzy num ambiente simulado (Matlab), configurar a plataforma e executar o sistema fuzzy diretamente na plataforma eletrônica. Os testes com o protótipo construído comprovaram seu bom funcionamento. This work investigates the implementation of fuzzy systems using electronic currents. Such systems have been used before to solve several of problems of engineering applications, mainly involving process control applications. On more complex applications, the approximate reasoning of the fuzzy logic allows a way to understand the system behavior, allowing approximate interpolation among observed sets of input and output points. The implementation of a fuzzy system can be based in hardware, software or both. Typically, the software implementation uses a programming environment integrated with simulation, helping the designing work. The hardware implementations, traditional or evolutionary, can be analog or digital, mainly for high performance systems. This work aims to research an electronic implementation of a fuzzy system, capable to accomplish an adequate input to output mapping. The focus of this work is to design a platform with an analog-digital architecture based in a mapping table stored in a high capacity memory. Memories of the SD (Secure Digital) type were studied and used in the construction of a prototype of the electronic platform. Also studies were developed on the quantization, specifically to allow the reduction of the number of bits. With the accomplished implementation, it is possible to develop a fuzzy system in a simulated environment (Matlab), to configure the platform and to execute the fuzzy system directly in the electronic platform. The tests with the prototype was successful.
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