| 專利範圍 |
1.一種電流式模糊邏輯推論裝置,其包括:
一模糊化電路,具有複數個模糊隸屬函數產生器,每一模
糊隸屬函數產生器可建構一對應之模糊集合,該模糊化電
路主要將電流輸入信號轉換為對應於各個模糊集合之隸屬
程度;
一多變數最大値及最小値運算電路,電連接於該模糊化電
路,主要根據該對應於各個模糊集合之隸屬程度,及事先
所儲存之模糊規則進行推論,並輸出其推論結果;以及
一解模糊化電路,電連接於該多變數最大値及最小値運算
電路,接收該推論之結果,以重心法(Centroid method)
作為解模糊的策略,將該推論結果轉換為一明確的輸出値
,該解模糊化電路係採用金氧半場效電晶體(MOSFET)在飽
和區操作之原理設計,並做成積體電路。
2.如申請範圍第1項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,其
中該模糊隸屬函數產生器可將該電流輸入信號轉換為對應
之該模糊集合之隸屬程度關係,主要係透過一組開關之簡
單切換及設定一組參考電流,即可產生各種不同型式之模
糊隸屬函數,以完成轉換。
3.如申請範圍第2項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,該
組開關係一S開關與一Z開關,該組參考電流係一第一控制
電流I1及一第二控制電流I2,其中,該模糊集合之位置可
由該控制電流I1決定,而該控制電流I2可決定?型模糊隸
屬函數之峰値寬度,該寬度大小為兩倍I2。
4.如申請範圍第3項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,若S
開關與Z開關均為截止,該控制電流I2=0,則該模糊隸屬
函數產生器產生1型之模糊隸屬函數。
5.如申請範圍第3項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,若S
開關導通而Z開關截止,該控制電流I2=0,則該模糊屬函
數產生器產生S型之模糊隸屬函數。
6.如申請範圍第3項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,若S
開關截止而Z開關導通,該控制電流I2=0,則該模糊隸屬
函數產生器產生Z型之模糊隸屬函數。
7.如申請範圍第3項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,若S
開關與Z開關均為導通,該控制電流I2=0,則該模糊隸屬
函數產生器產生^型之模糊隸屬函數。
8.如申請範圍第3項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,若S
開關與Z開關均為導通,該控制電流I2=2.5?A,則該模糊
隸屬函數產生器產生?型之模糊隸屬函數,其中?型之模
糊隸屬函數之峰値寬度為5?A。
9.如申請範圍第2項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,其
中該模糊隸屬函數產生器係一電流鏡電路,採用MOSFET在
飽和區操作之設計,並做成積體電路。
10.如申請範圍第9項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,其
中該電流鏡電路係由NMOS和PMOS電流鏡採Fully
differential方式連接所組成。
11.如申請範圍第9項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,其
中該各型隸屬函數之變動斜率可利用該電流鏡內電晶體之
長寬比來加以調整。
12.如申請範圍第1項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,其
中該多變數最大値及最小値運算電路中,該多變數最小値
運算電路,係將該多變數最大値運算電路之輸入與輸出端
反相所組成,該反相動作係由電流式補値運算電路完成。
13.如申請範圍第12項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該多變數最大値運算電路係利用電流式差動對電路之
原理,能在多個輸入訊號中找出最大値,而該多變數最小
値運算電路能在多個輸入訊號中找出最小値。
14.如申請範圍第13項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該多變數最大値運算電路係由數個最大値基本單元(
MAXCell)組成,該MAXCell之個數與該輸入訊號之個數相
同,每一MAXCell由二個MOSFET組成。
15.如申請範圍第13項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該多變數最大値運算電路更包括一以二極體連接方式
之MOSFET,藉以提供一電流源。
16.如申請範圍第12項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該多變數最大値及最小値運算電路係採用MOSFET在飽
和區操作之原理設計,並做成積體電路。
17.如申請範圍第項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,該
解模糊化電路包括複數個?電路以實現重心法,該重心法
可表示為C= ,其中n代表該模糊集合之個數
, Ai代表第i個模糊集合的模糊隸屬函數値, Bi代表第i個
模糊集合之値。
18.如申請範圍第17項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
該重心法又可表示為
,該?電路的個數等於該模糊集合之個數,故等號右邊的
每一項均可用一 電路實現。
19.如申請範圍第17項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中每一?電路主要由開平方根電路及平方電路組成,該
?電路採二級串接之架構,第一級完成開平方根電路的功
能,第二級完成平方電路之功能。
20.如申請範圍第18項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中將該每一?電路之輸出訊號送到一電流鏡的輸入端,
將各個?電路之運算結果相加,即可得到上述重心法之結
果C。
21.一電流式模糊邏輯推論裝置,其包括:
一模糊化電路,具有複數個模糊隸屬函數產生器,每一模
糊隸屬函數產生器可建構一對應之模糊集合,該模糊化電
路主要將電流輸入信號轉換為對應於各個模糊集合之隸屬
程度;
一多變數最大値及最小値運算電路,電連接於該模糊化電
路,係以電流式差動對電路原理設計,根據該對應於各個
模糊集合之隸屬程度,及事先所儲存之模糊規則進行推論
,並輪出其推論結果;以及
一解模糊化電路,電連接於該多變數最大値及最小値運算
電路,接收該推論之結果,以重心法作為解模糊的策略,
將該推論結果轉換為一明確的輸出値。
22.如申請範圍第21項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該模糊隸屬函數產生器可將該電流輸入信號轉換為對
應之該模糊集合之隸屬程度關係,主要係透過一組開關之
簡單切換及設定一組參考電流,即可產生各種不同型式之
模糊隸屬函數,以完成轉換。
23.如申請範圍第22項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
該組開關係一S開關與一Z開關,該組參考電流係一第一控
制電流I1及一第二控制電流I2,其中,該模糊集合之位置
可由該控制電流I1決定,而該控制電流I2可決定?型模糊
隸屬函數之峰値寬度,該寬度大小為兩倍I2。
24.如申請範圍第23項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
若S開關與Z開關均為截止,該控制電流I2=0,則該模糊隸
屬函數產生器產生1型之模糊隸屬函數。
25.如申請範圍第23項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
若S開關導通而Z開關均為截止,該控制電流I2=0,則該模
糊隸屬函數產生器產生S型之模糊隸屬函數。
26.如申請範圍第23項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
若S開關截止導通而Z開關導通,該控制電流I2=0,則該模
糊隸屬函數產生器產生Z型之模糊隸屬函數。
27.如申請範圍第23項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
若S開關與Z開關均為導通,該控制電流I2=0,則該模糊隸
屬函數產生器產生^型之模糊隸屬函數。
28.如申請範圍第23項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
若S開關與Z開關均為導通,該控制電流I2=2.5?A,則該
模糊隸屬函數產生器產生?型之模糊隸屬函數,其中?型
之模糊隸屬函數之峰値寬度為5?A。
29.如申請範圍第22項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該模糊隸屬函數產生器係一電流鏡電路,採用金氧半
場效電晶體(MOSFET)在飽和區操作之設計,並做成積體電
路。
30.如申請範圍第29項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該電流鏡電路係由NMOS和PMOS電流鏡採Fully
differential方式連接所組成。
31.如申請範圍第29項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該各型隸屬函數之變動斜率可利用該電流鏡內電晶體
之長寬比來加以調整。
32.如申請範圍第21項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該多變數最大値及最小値運算電路中,該多變數最小
値運算電路,係將該多變數最大値運算電路之輸入與輸出
端反相所組成,該反相動作係由電流式補値運算電路完成
,其中該多變數最大値運算電路,能在多個輸入訊號中找
出最大値,而該多變數最小値運算電路能在多個輸入訊號
中找出最小値。
33.如申請範圍第32項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該多變數最大値運算電路係由數個最大値基本單元(
MAXCell)組成,該MAXCell之個數與該輸入訊號之個數相
同,每一MAXCell由二個MOSFET組成。
34.如申請範圍第32項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該多變數最大値運算電路更包括一以二極體的連接方
式之MOSFET,藉以提供一電流源。
35.如申請範圍第32項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該多變數最大値及最小値運算電路係採用MOSFET在飽
和區操作之原理設計,並做成積體電路。
36.如申請範圍第21項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
該解模糊化電路包括複數個?電路以實現重心法,該重心
法可表示為C= ,其中n代表該模糊集合之個
數, Ai代表第i個模糊集合的模糊隸屬函數値, Bi代表第i
個模糊集合之値。
37.如申請範圍第16項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
該重心法又可表示為
,該?電路的個數等於該模糊集合之個數,故等號右邊的
每一項均可用一?電路實現。
38.如申請範圍第36項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中每一?電路主要由開平方根電路及平方電路組成,該
?電路採二級串接之架構,第一級完成開平方根電路的功
能,第二級完成平方電路之功能。
39.如申請範圍第37項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中將該每一?電路之輸出訊號送到一電流鏡的輸入端,
將各個?電路之運算結果相加,即可得到上述重心法之結
果C。
40.一種電流式模糊邏輯推論裝置,其包括:
一模糊化電路,具有複數個模糊隸屬函數產生器,每一模
糊隸屬函數產生器可建構一對應之模糊集合,該模糊化電
路主要將電流輸入信號轉換為對應於各個模糊集合之隸屬
程度,該轉換動作係由該模糊隸屬函數產生器之一組開關
切換,俾產生各種不同型式之模糊隸屬函數所完成;
一多變數最大値及最小値運算電路,電連接於該模糊化電
路,主要根據該對應於各個模糊集合之隸屬程度,及事先
所儲存之模糊規則進行推論,並輸出其推論結果;以及
一解模糊化電路,電連接於該多變數最大値及最小値運算
電路,接收該推論之結果,以重心法作為解模糊的策略,
將該推論結果轉換為一明確的輸出値。
41.如申請範圍第40項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
該組開關係一S開關與一Z開關,而該模糊隸屬函數產生器
更可設定一第一控制電流I1及一第二控制電流I2,其中,
該模糊集合之位置可由該控制電流I1決定,而該控制電流
I2可決定?型模糊隸屬函數之峰値寬度,該寬度大小為兩
倍I2。
42.如申請範圍第41項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
若S開關與Z開關均為截止,該控制電流I2=0,則該模糊隸
屬函數產生器產生1型之模糊隸屬函數。
43.如申請範圍第41項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
若S開關導通而Z開關截止,該控制電流I2=0,則該模糊隸
屬函數產生器產生S型之模糊隸屬函數。
44.如申請範圍第41項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
若S開關截止而Z開關導通,該控制電流I2=0,則該模糊隸
屬函數產生器產生Z型之模糊隸屬函數。
45.如申請範圍第41項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
若S開關與Z開關均為導通,該控制電流I2=0,則該模糊隸
屬函數產生器產生^型之模糊隸屬函數。
46.如申請範圍第41項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
若S開關與Z開關均為導通,該控制電流I2=2.5?A,則該
模糊隸屬函數產生器產生?型之模糊隸屬函數,其中?型
之模糊隸屬函數之峰値寬度為5?A。
47.如申請範圍第40項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該模糊隸屬函數產生器係一電流鏡電路,採用金氧半
場效電晶體(MOSFET)在飽和區操作之設計,並做成積體電
路。
48.如申請範圍第47項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該電流鏡電路係由NMOS和PMOS電流鏡採Fully
differential方式連接所組成。
49.如申請範圍第47項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該各型隸屬函數之變動斜率可利用該電流鏡內電晶體
之長寬比來加以調整。
50.如申請範圍第40項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該多變數最大値及最小値運算電路中,該多變數最小
値運算電路,係將該多變數最大値運算電路之輸入與輸出
端反相所組成,該反相動作係由電流式補値運算電路完成
。
51.如申請範圍第50項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該多變數最大値運算電路係利用電流式差動對電路之
原理,能在多個輸入訊號中找出最大値,而該多變數最小
値運算電路能在多個輸入訊號中找出最小値。
52.如申請範圍第51項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該多變數最大値運算電路係由數個最大値基本單元(
MAXCell)組成,該MAXCell之個數與該輸入訊號之個數相
同,每一MAXCell由二個MOSFET組成。
53.如申請範圍第51項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該多變數最大値運算電路更包括一以二極體連接方式
之MOSFET,藉以提供一電流源。
54.如申請範圍第50項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中該多變數最大値及最小値運算電路係採用MOSFET在飽
和區操作之原理設計,並做成積體電路。
55.如申請範圍第40項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
該解模糊化電路包括複數個?電路以實現重心法,該重心
法可表示為C= ,其中n代表該模糊集合之個
數, Ai代表第i個模糊集合的模糊隸屬函數値, Bi代表第i
個模糊集合之値。
56.如申請範圍第55項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
該重心法又可表示為
,該?電路的個數等於該模糊集合之個數,故等號右邊的
每一項均可用一 電路實現。
57.如申請範圍第55項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中每一?電路主要由開平方根電路及平方電路組成,該
?電路採二級串接之架構,第一級完成開平方根電路的功
能,第二級完成平方電路之功能。
58.如申請範圍第56項所述之電流式模糊邏輯推論裝置,
其中將該每一?電路之輸出訊號送到一電流鏡的輸入端,
將各個?電路之運算結果相加,即可得到上述重心法之結
果C。
圖示簡單說明:
第一圖:係模糊推論機之基本架構方塊圖。
第二圖:係一習知之二輸入變數電流式最大値運算電路圖
。
第三圖:係利用二元樹架構所建立之四輸入之最大値運算
電路方塊圖。
第四圖:係一習知之單級三輸入變數電流式最大値運算電
路圖。
第五圖a:係一PMOS電流鏡電路圖。
第五圖b:係第五圖a中PMOS電流鏡輸入輸出訊號波形圖。
第六圖a:係一NMOS電流鏡電路圖。
第六圖b:係第六圖a中NMOS電流鏡輸入輸出訊號波形圖。
第七圖:係一PMOS疊接式電流鏡電路圖。
第八圖:係一NMOS疊接式電流鏡電路圖。
第九圖a:係一電流複製器電路圖。
第九圖b:係第九圖a中之電流複製器輸入輸出波形圖。
第十圖:係本發明之模糊隸屬函數產生器電路圖。
第十一圖:係本發明之模糊隸屬函數產生器之輸入波形與
輸出之各種隸屬函數圖。
第十二圖:係一電流式差動對電路圖。
第十三圖:係本發明之三輸入變數電流式最大値電路圖。
第十四圖:係第十三圖中之三輸入變數電流式最大値電路
之測量結果。
第十五圖:係本發明中之三輸入變數電流式最小値電路示
意圖。
第十六圖:係補値運算電路電路圖。
第十七圖:係補値運算電路之測量結果。
第十八圖:係第十五圖中之三輸入變數電流式最小値電路
之測量結果。
第十九圖:係本發明之解模糊化電路之架構圖。
第二十圖:係本發明之解模糊化電路之開平方根電路圖。
第二十一圖:係本發明之解模糊化電路之平方電路圖。
第二十二圖:係本發明之解模糊化電路之?電路模擬結果 |
