80169 16 bitlik mikrodenetleyicili geliştirme seti tasarımı ve FP 3000 fuzzy işlemciyi kullanarak çok amaçlı mikrodenetleyicili fuzzy lojik kontrol ve uygulaması /
Yazar: ÖMERÜLFARUK ÖZGÜVEN
Danışman: PROF. DR. GALİP CANSEVER
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1997
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Bulanık denetim = Fuzzy control ; Bulanık kümeler = Fuzzy sets ; Bulanık mantık = Fuzzy logic ; Mikrodenetleyiciler = Microcontroller

Özet:
Geçen onyıl boyunca, fuzzy lojik kontrol fuzzy küme teorisi uygulamaları ile özellikle giriş-çıkış bağıntıların olmayışı yüzünden alışageldiğimiz yöntemler tarafından gereği gibi kontrol edilemeyen endüstriyel işlemlerde son derece etkili ve aktif araştırma alanlarından birisi olarak ortaya çıktı. Fuzzy lojiğe dayanan fuzzy lojik kontrol alışageldiğimiz mantıksal sistemlerden daha fazla sözel anlatıma ve insan düşünme sistemine daha çok yakındır. Bu durum uzman bilgiye dayanan sözel kontrol stratejisinin otomatik kontrol stratejisine dönüştürmenin bir vasıtası olur. Elektriksel sürücülerin yaptığı hız ve pozisyon kontrolü, son yıllarda fuzzy lojik yaklaşımı ile önerilmiş ve ayrıca geleneksel ayarlayıcıların performanslarının arttırılması çalışmaları yapılmıştır. Bazı kontrol sistemlerinde hız hatası ve türevi olduğu yerlerde bir genel şema çerçevesinde belirlenmekte ve bu durumda bulanıklaştırma, uygun üyelik fonksiyonları ile yapılmaktadır. Bu durumda kontrol işaretlerinin algılanıp sözel kurallar ile değerlendirilerek bulanıklaştırılan işaretler çıkarım işlemine gönderilmektedir. Fuzzy işlemciler fazla yazılıma ihtiyaç duyulmadan çıkarım işlemini donanım vasıtasıyla yaparlar. Ayrıca bu işlemciler mikrodenetleyicililer ile uyumlu çalışırlar. Mikrodenetleyiciler içerisinde bir çok çevre birimlerini içerdikleri ve hızlı işlem yapabilme kapasitesine sahip oldukları için endüstride vazgeçilmez bir kontrol elemanı olmuşlardır. Bu tezde önce 8XC196KC 16 bitlik mikrodenetleyici geliştirme seti ve sonra bu sisteme ilave edilmek üzere FP 3000 fuzzy işlemcili çıkarım kartı tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Geliştirme setinde gerek tuş takımından yazılan gerekse bilgisayardan gönderilen makina dili programların çalıştırılması sağlanır. Bilgisayarın seri portundan fuzzy işlemcili çıkarım kartına ilgili bellek adreslerine yazılmak üzere kurallar ve üyelik fonksiyonlarının derlenmesinden oluşan bilgi tabanı verileri gönderilir. Sonra fuzzy işlemciye giriş değerleri verilerek çıkarım işlemi sonucundaki değer yine işlemci tarafından hesaplanır. Ayrıca sisteme 12 bitlik dijital analog çevirici ve iki DC motor ilave edilmiştir. Son olarak bu sistem üzerinde fuzzy lojik uygulaması gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
During the last decade the theory of fuzzy sets and fuzzy logic control as well as their applications have appeared as a quite affective and active research area on the industrial processes that cannot be properly controlled by using conventional methods. Fuzzy logic control which is based on fuzzy logic is much mains natural language and way of reasoning than traditional systems. This is a way of converting of linguistic control strategy which is based on expert knowledge to the strategy of automatic control. The speed and position control of electrical drivers using fuzzy logic approach was recently proposed, mostly to improve the performances of conventional regulators. Such controllers are based on a general scheme where the speed error and its derivative are evaluated and fuzzified exploiting suitable membership functions. The fuzzified signals are sent to the inference block where control signals are deduced evaluating linguistic rules. Fuzzy processors do inference by means of hardware without necessitating much software. Further these processors are work in compatible with microcontrollers. Since they include many peripheral units and they have capacity of fast performance, the microcontrollers become giving up control element in industry. In this thesis, first a 16 bit microcontroller evaluation board of 8XC196KC/KD and then in addition to this system a fuzzy inference board is designed and realized. In the evaluation board, it is achieved to run machine language programs that are written by through keyboard or sent by computer. Data of knowledge base that is composed of rules and membership functions are sent through to serial port of the computer to be written the relevant memory addresses to the fuzzy inference board. Later, by giving input values to processor value after the inference is computed by the processor again. A part from above, two DC motors and a 12 bit digital analog converter is added to the system. Least, fuzzy logic control is realized on this system.