基于FPGA的模糊PID控制器設(shè)計(jì)
解模糊器由兩個(gè)累加器、一個(gè)乘法器和一個(gè)除法器構(gòu)成的。解模糊化模塊接受來自于推理機(jī)的四條規(guī)則序列和它們的隸屬度(在4個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)順序接收),并產(chǎn)生一個(gè)明確的輸出送到增益模塊,如圖5所示。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/159601.htm
在四個(gè)連續(xù)的時(shí)鐘周期內(nèi),來自推理機(jī)的隸屬度和規(guī)則序列按順序傳送,而不是在一個(gè)周期內(nèi)并行傳輸,這樣可減少FPGA中的資源消耗。
2 聯(lián)合仿真及結(jié)果
將設(shè)計(jì)的文件加載到FPGA器件之前,為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性,必須進(jìn)行全面充分的功能和時(shí)序仿真。功能仿真一般對大型設(shè)計(jì)的前期代碼進(jìn)行驗(yàn)證,通常使用Mentor公司的Modelsim來進(jìn)行;時(shí)序仿真使用QuartusⅡ或Modelsim軟件均可。模糊PID控制器的設(shè)計(jì)較小,省略了功能仿真步驟,直接進(jìn)行時(shí)序仿真。
在設(shè)計(jì)中采用Matlab與QuartusⅡ聯(lián)合仿真,不僅能夠提高設(shè)計(jì)效率,而且大大增強(qiáng)了QuartusⅡ的仿真功能。下面介紹仿真的過程和方法。
*.vec文件是QuartusⅡ與Matlab聯(lián)合仿真時(shí)需要Matlab提供的文件。*.vwf和*.vec格式的文件是QuartusⅡ仿真軟件中時(shí)序仿真中常用的兩種文件格式。前者是在QuartusⅡ中通過波形編輯器生成的,主要用于輸入簡單數(shù)據(jù),當(dāng)輸入較為復(fù)雜數(shù)據(jù)時(shí),用波形輸入的方法難以實(shí)現(xiàn),仿真效果較差。后者是按一定仿真格式要求的文本文件輸入方式,只要滿足QuartusⅡ?qū)Ψ抡嫖募母袷揭螅梢岳萌魏挝谋揪庉嬈鳟a(chǎn)生。為了加強(qiáng)數(shù)據(jù)生成處理能力,這里選用Matlab軟件生成*.vec文件。*.vec文件格式及其格式說明如下:
按以上格式要求,在Matlab中將輸入數(shù)據(jù)以文件的形式輸出并將其保存為*.vec格式。
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