Please enter banners and links.

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق

با عنوان : طراحی کنترل کننده فازی دیجیتال با مدار فازی ساز جدید با استفاده از CMOS

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه ارومیه

پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد

دانشكده فني

گروه برق

طراحي كنترل كننده فازي ديجيتال با مدار فازي ساز جديد با استفاده از CMOS

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چكيده

در اين پايان نامه هدف طراحي كنترلر فازي با ورودي ديجيتال و خروجي آنالوگ ولتاژي است. اين كنترلر فازي دو ورودي ديجيتال داشته و يك خروجي آنالوگ دارد كه با برنامه ريزي چهار پارامتر مشخصات تابع عضويت پروگرم مي شود. اين كنترلر داراي ساختاري جديدي است كه با اين ساختار بسياري از مشكلات موجود در ساختار هاي ديگر حل شده است. اين كنترلر از يك مدار MIN-MAX ولتاژي بسيار قابل انعطاف بهره مي برد كه با يك ساختار هم مينيمم و هم ماكزيمم سيگنال ها را در اختيار قرار مي دهد. در ادامه براي بلوك defuzzifier هم ساختار بسيار ساده و مناسبي در مد ولتاژ طراحي شده است كه نياز به مدارات پيچيده خازني را مرتفع نموده است. اين كنترلر در 9 رول پياده سازي شد و نتايج شبيه سازي توان مصرفي 36/43mW را نشان داد و به سرعت 9/4MFLIPS رسیدیم.

شبيه سازي هاي انجام شده در نرم افزار HSPICE انجام گرفته است و Layout مدارات هم در نرم افزار Cadenc در پروسه CMOS 0/35μm كشيده شده است. در فصل سوم كل معماري كنترلر آمده است كه در اين فصل شبيه سازي هاي انجام گرفته با نرم افزار MATLAB نیز آمده است.

فصل اول

مقدمه

كنترلر هاي فازي با استفاده از منطق فازي وظيفه كنترل كردن سيستم هاي گوناگوني را دارند. اين كنترلر ها ابتدا اطلاعات crisp ورودي را به اطلاعات فازي تبديل مي كنند و با پردازش و تركيب اين اطلاعات سيگنال كنترلي ايجاد مي شود و تصميم گيري انجام مي گيرد و در نهايت اين سيگنال تبديل به crisp شده و به عنوان خروجي به سيستم هاي تحت كنترل داده مي شود.

مطابق آنچه در بالا گفته شد نياز به دو mapping وجود دارد: تبديل اطلاعات از محيط crisp به محيط فازي و ديگري تبديل اطلاعات و سيگنال هاي فازي به crisp در خروجي. يك سيستم فازي اين فرايند را توسط تئوري فازي انجام مي دهد كه در سال 1965 توسط پروفسور لطفي زاده تعريف شد و ساختار رياضي آن به صورت كامل پياده سازي شد. اين mapping ها به صورت غير خطي هستند و اطلاعات crisp را به فازي تبديل مي كنند.

امروزه منطق فازي در طراحي سيستم ها بسيار استفاده مي شود، انعطاف پذيري بالا و نزديكي اين منطق به فكر انسان باعث شده كه سيستم ها را بسيار راحت و خوب كنترل كرد.منطق فازي بر روي سيستم هاي كنترلي الكترونيكي بسيار زيادي پياده سازي شده و باعث ايجاد يك روش طراحي جديد در اين سيستم ها گشته است.

طراحي و ساخت كنترلرهاي general purpose براي كنترل سيستم هاي الكترونيكي بسيار مناسب و كم هزينه هستند كه با روش هاي گوناگون و با نقاط ضعف و قوت متنوع طراحي مي شوند. اين كنترلر ها متناسب با سيستم تحت كنترل برنامه ريزي مي شود و با توجه به اين قابليت برنامه ريزي براي هر سيستم ، بسيار مطلوب و مناسب مي باشند.

كنترلر هاي فازي در دو نوع ديجيتال و آنالوگ طراحي مي شوند كه مفهوم ديجيتال و يا آنالوگ بودن هم در رابطه با ارتباط با دنياي خارجي و Interface آن كنترلر است و هم درالگوريتم و ساختار داخلي آن سيستم فازي مفهوم دارد. كنترلرهاي فازي ديجيتال توانايي اتصال به ادوات و سنسور هاي ديجيتال را دارند و توانايي پردازش سيگنال هاي ديجيتال از نقاط قوت آنها محسوب مي گردد و در مقابل كنترلر هاي فازي آنالوگ توانايي پردازش سيگنال هاي آنالوگ را دارند و در ورودي ولتاژها و يا جريانات آنالوگ را كه از ادوات الكترونيكي و سنسورها مي آيند را دريافت مي كنند. در هر دو نوع ساختار طراحي هاي زيادي انجام گرفته است نمونه هاي آنالوگ كار هايي مثل [10] – [14] است و از مدارات و سيستم هاي طراحي شده بر پايه VLSI مي توان به [3] – [7] اشاره نمود. ساختارهاي آقايان Watanabe و Togai و Sanchez از مطرح ترين اين شاخه از كنترلر هاي فازي هستند.

بعد از ارائه طرح هاي بر پايه مدارات VLSI كه از گيت هاي منطقي استفاده مي كردند و عموماً براي ساخت آنها از FPGA ها استفاده مي كردند مداراتي مطرح شدند كه ساختار داخلي آنها mixed analog-digital نام گرفت که دارای interface ديجيتال بودند اما از مدارات آنالوگ هم در داخل ساختار استفاده مي كردند. يكي از قوي ترين كار هاي انجام شده تز آقاي اميني فر از دانشگاه اروميه بوده است كه در سال 2002 ارائه شده است.

كنترلر آقاي اميني فر بر پايه مدارات current mode طراحي گرديده است كه به توان 49mW در سرعت 8/85MFLIPS رسيده است از معايب اين مدار كم بودن دقت ساختار فازي ساز آن است كه به علت spike هاي جرياني است كه در step های فازي ساز وجود دارد و شكل تميز و تيزي از لحاظ مشخصه خروجي فازي ساز وجود ندارد. ولي حجم مدار و سطح مصرفي چيپ بسيار مناسب و كوچك مي باشد كه در مقايسه با ديگر كارها بسيار ايده آل مي باشد حجم مدارات آقاي اميني فر 0/11mm2 است. كارهاي ديگر مد جرياني مراجع شماره [10] و [13] و [15] از نمونه های بارز هستند.

در مقابل ما سعي بر بهبود مدارارت و اضافه كردن option هایی در Inference engine بوده است كه با توجه به مطالعات انجام شده تصميم بر طراحي مدارات در مد ولتاژ گرفتيم. با طراحي مدارات در مد ولتاژ حجم مدارات افزايش پيدا كرد ولي از لحاظ دقت بسيار بهبود و سرعت نيز افزايش پيدا كرد در ساختار پيشنهادي ما سيگنال هاي ورودي ديجيتال ولتاژ مد هستند و پروگرم كردن فازي ساز نيز به صورت ديجيتال انجام مي شود و در قسمت Inference engine توانايي گرفتن ماكزيمم و مينيمم و هر دو همزمان را اضافه نموديم كه با دقت 1% اين كار انجام مي گيرد. يكي از مشكلات موجود در مدارات ولتاژ مد طراحي قسمت Defuzzifier است كه براي طراحي قسمت تقسيم كننده مدارات switch capacitor نياز است كه بر همگان پيچيدگي اين ساختار ها مشخص است. با توجه به اين مسئله سعي بر طراحي مدارات با پيچيدگي كمتر و ساده تر داشتيم كه جزئيات بيشتر در فصل آينده مطرح مي گردد.

هدف ما در اين پايان نامه طراحي يك چيپ كنترلر فازي general purpose ديجيتال است. در اين كنترلر فازي يك ساختار جديد و بسيار مناسب تر از نمونه هاي ديگر براي سيستم فازي كننده آن پيشنهاد شده است كه با روش mixed mode این بلوك را پياده سازي كرده ايم. مدارات fuzzifier در مد ولتاژ طراحي شده است كه با اين طراحي دقت مدار بسيار بهبود يافته است و spike هاي موجود در مدارات مد جريان در اين ساختار به كلي حذف گشته و با سرعت بيشتر به دقت 98/2% رسیده ایم. در قسمت بعدي يعني بلوك Inference engine نيز مدارات جديد با قابليت هاي بهتري ارائه شده است، مدارات ماكزيمم و مينيمم گير در مد ولتاژ طراحي شده است كه اين ساختار نيز داراي دقت مناسب و سرعت خوبي است و در نهايت در قسمت defuzzifier نيز سعي بر ساده كردن مدارات و پرهيز از مدارات پيچيده بوده است. ساختار (center of area (COA برای defuzzifier در نظر گرفته شده است.

مدارات طراحي شده در اين كنترلر فازي در پروسه 0/35μm تکنولوژی CMOS پياده سازي شده است. اين كنترلر دو ورودي دیجیتال 4 بیتی، 9 rule و يك خروجي آنالوگ براي سيستم هاي كنترلي دارد. كنترلر فازي به صورت كامل توسط نرم افزار HSPICE شبيه سازي شده است و Layout آن در نرم افزار Cadence کشیده شده و extract شده است.

تعداد صفحه : 62

قیمت : شش هزار تومان

 

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود به شما نشان داده می شود

و به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :       ———- (فقط پيامک)        serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

*********  ********** *********

دسته بندی : مهندسی برق