FPGA (FIELD PROGRAMMABLE GATE ARRAY) TABANLI BULANIK KONTROLÖR TASARIMI VE BİR UYGULAMA



Benzer belgeler
Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

BÖL-1B. Fatih University- Faculty of Engineering- Electric and Electronic Dept.

Bilişim Sistemleri. Modelleme, Analiz ve Tasarım. Yrd. Doç. Dr. Alper GÖKSU

6. Fiziksel gerçeklemede elde edilen sonuç fonksiyonlara ilişkin lojik devre şeması çizilir.

Analiz aşaması sıralayıcı olurusa proje yapımında daha kolay ilerlemek mümkün olacaktır.

BÖLÜM 7 BİLGİSAYAR UYGULAMALARI - 1

BÖLÜM 3 FREKANS DAĞILIMLARI VE FREKANS TABLOLARININ HAZIRLANMASI

İSTANBUL TİCARET ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİLGİSAYAR SİSTEMLERİ LABORATUARI YÜZEY DOLDURMA TEKNİKLERİ

R-2R LADDER SWITCHES 8-BIT DAC SUCCESSIVE APPROXIMATION REGISTER 3-STATE BUFFERS

JET MOTORLARININ YARI-DĐNAMĐK BENZETĐŞĐMĐ ve UÇUŞ ŞARTLARINA UYGULANMASI

KAVRAMLAR. Büyüme ve Gelişme. Büyüme. Büyüme ile Gelişme birbirlerinden farklı kavramlardır.

Deprem Yönetmeliklerindeki Burulma Düzensizliği Koşulları

Koru1000. Koru1000. beklentilerinizin ötesinde!

SICAKLIK VE ENTALP KONTROLLÜ SERBEST SO UTMA UYGULAMALARININ KAR ILA TIRILMASI

SÜREÇ YÖNETİMİ VE SÜREÇ İYİLEŞTİRME H.Ömer Gülseren > ogulseren@gmail.com

YÜKSEKÖĞRETİM KURUMLARI ENGELLİLER DANIŞMA VE KOORDİNASYON YÖNETMELİĞİ (1) BİRİNCİ BÖLÜM. Amaç, Kapsam, Dayanak ve Tanımlar

BİLGİSAYAR DESTEKLİ BİR DİL PROGRAMI -Türkçe Konuşma - Tanıma Sistemi-

Sonlu Durumlu Makineler

Akreditasyon Çal malar nda Temel Problemler ve Organizasyonel Bazda Çözüm Önerileri

Mekatroniğe Giriş Dersi

Öğrenci Web(Öğretim Üyesi) Verdiğim Dersler Not İşlemleri Danışmanlık İşlemleri Lisansüstü İşlemleri Bologna Süreci

ÖĞRENME FAALĠYETĠ GELĠġMĠġ ÖZELLĠKLER

Özelge: 4632 sayılı Kanunun Geçici 1. maddesi kapsamında vakıf/sandıklardan bireysel emeklilik sistemine yapılan aktarımlarda vergilendirme hk.

ÖZEL LABORATUAR DENEY FÖYÜ

Öğretim planındaki AKTS Tümdevre Tasarımı Ders Kodu Teorik Uygulama Lab. SİSTEMDEN GELECEK SİSTEMDEN GELECEK

TS7200 PLATFORMU ÜZERİNDE SERİ PORT-ETHERNET DÖNÜŞTÜRÜCÜ UYGULAMASI

MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNİK BİLİMLER MESLEKYÜKSEKOKULU BİLGİSAYAR TEKNOLOJİLERİ BÖLÜMÜ

- TESTO Hava Hızı ve Debisi Ölçüm Cihazı TANITMA VE KULLANMA KILAVUZU

Basit Kafes Sistemler

BĐSĐKLET FREN SĐSTEMĐNDE KABLO BAĞLANTI AÇISININ MEKANĐK VERĐME ETKĐSĐNĐN ĐNCELENMESĐ

T.C ATAŞEHİR ADIGÜZEL MESLEK YÜKSEKOKULU

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

Temel Bilgisayar Programlama

Yedi Karat Kullanım Klavuzu. Yedi Karat nedir? Neden Karat?

KONTROL SİSTEMLERİ Ders Notu

Animasyon Tabanl Uygulamalar n Yeri ve Önemi

B02.8 Bölüm Değerlendirmeleri ve Özet

YÜKSEK AC-DC AKIM ŞÖNTLERİNİN YAPIMI VE KARAKTERİZASYONU

Sayısal Elektronik (EE 235) Ders Detayları

IŞIK ĐZLEYEN ROBOT PROJESĐ LIGHT FOLLOWĐNG ROBOT PROJECT. Hasan ALTAŞ, Sinop Ünv. Meslek Yüksekokulu Mekatronik Bölümü, SĐNOP

SİRKÜLER 2009 / İşsizlik Ödeneği Almakta Olan İşsizleri İşe Alan İşverenlere Yönelik Sigorta Primi Desteği

Başbakanlık (Hazine Müsteşarlığı) tan:


F İ R M a. Herşey Bir Kaynaktan. Düz profillerin ve baraların işlenmesinde uzman

Araştırma Notu 15/177

TURBOCHARGER REZONATÖRÜ TASARIMINDA SES İLETİM KAYBININ NÜMERİK VE DENEYSEL İNCELENMESİ

Taş, Yaman ve Kayran. Altan KAYRAN. ÖZET

SİRKÜLER. 1.5-Adi ortaklığın malları, ortaklığın iştirak halinde mülkiyet konusu varlıklarıdır.

Entelektüel sermaye; Organizasyonun. faaliyetini sürdürebilmesini sağlayan maddi olmayan varlıkların tümüdür. (Brooking, 1996). ( Edvinsson, 1996).

:30 Adı-Soyadı:... No:... NOT:...

T.C BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ. DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK ve MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ SOĞUTMA DENEYİ FÖYÜ

Öğretim Tasarımında ASSURE Modeli The Heinich, Molenda, Russell and Smaldino Model

Autodesk Building Design Suite Sorular ve Cevapları

(Rev.2) UME-G2TI TÜBİTAK UME TİTREŞİM LABORATUVARI. 31 Mayıs 2013

Üç-fazlı 480 volt AC güç, normalde-açık "L1", "L2" ve "L3" olarak etiketlenmiş vida bağlantı uçları yoluyla kontaktörün tepesinde kontak hale gelir

HİZMET ALIMLARINDA FAZLA MESAİ ÜCRETLERİNDE İŞÇİLERE EKSİK VEYA FAZLA ÖDEME YAPILIYOR MU?

Olasılık ve İstatistik Dersinin Öğretiminde Deney ve Simülasyon

ÖLÇÜ TRANSFORMATÖRLERİNİN KALİBRASYONU VE DİKKAT EDİLMESİ GEREKEN HUSUSLAR

SEYAHAT PERFORMANSI MENZİL

DEĞERLENDİRME NOTU: Mehmet Buğra AHLATCI Mevlana Kalkınma Ajansı, Araştırma Etüt ve Planlama Birimi Uzmanı, Sosyolog

ELEZ101 Ölçme Tekniği Sunu No: 01. Öğr. Gör. Dr. Barış ERKUŞ

BÖLÜM 9. Sayıcılar, S7 200 CPU serilerinde C ile gösterilir. Sayıcılar, S7 200 CPU serilerinde: Yukarı sayıcı (Counter up CTU ),

Digifresh Kullanım Kılavuzu

Topoloji değişik ağ teknolojilerinin yapısını ve çalışma şekillerini anlamada başlangıç noktasıdır.

WCDMA HABERLEŞMESİNDE PASİF DAĞITILMIŞ ANTEN SİSTEMLERİ KULLANILARAK BİNA İÇİ HÜCRE PLANLAMA. Ferhat Yumuşak 1, Aktül Kavas 1, Betül Altınok 2

Bu kitabın hazırlanması sırasında emri Hak vaki olup fani dünya hayatından baki ukba âlemine göçen annem Nazmiye Karagözoğlu nun ve kaynatam Kâmil

YAZILI YEREL BASININ ÇEVRE KİRLİLİĞİNE TEPKİSİ

İnşaat Firmalarının Maliyet ve Süre Belirleme Yöntemleri Üzerine Bir Alan Çalışması

ÜÇGEN,TESTERE işaret ÜRETEÇLERi VE veo

Gökay BAYRAK, Turgay KAYA

Ders Adı Kodu Yarıyılı T+U Saati Ulusal Kredisi AKTS. Endüstriyel Elektronik EEE

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MEKATRONİK LABORATUVARI 1. BASINÇ, AKIŞ ve SEVİYE KONTROL DENEYLERİ

Globalleşen dünyada ticaretin sınır ötesi bir hal alması, uluslararası boyut kazanması; mevcut kanunun tüm kuruluşları kapsamaması; AB ve diğer

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ LİSANSÜSTÜ UZAKTAN EĞİTİM YÖNERGESİ

Şekil 1. Sistem Açılış Sayfası

İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ UYGULAMALARI

BİLGİ TEKNOLOJİLERİ VE İLETİŞİM KURULU KARARI

ANALOG LABORATUARI İÇİN BAZI GEREKLİ BİLGİLER

Anonim Verilerin Lenovo ile Paylaşılması. İçindekiler. Harmony

DEVLET KATKI SİSTEMİ Devlet katkısı nedir? Devlet katkısı başlangıç tarihi nedir? Devlet katkısından kimler faydalanabilir?

AMASYA ÜNĠVERSĠTESĠ AVRUPA KREDĠ TRANSFER SĠSTEMĠ (ECTS/AKTS) UYGULAMA YÖNERGESĠ. BĠRĠNCĠ BÖLÜM Amaç-Kapsam-Dayanak-Tanımlar

FOTOGRAMETRİK DEĞERLENDİRME - ÇİFT FOT. DEĞ. Analog ve Analitik Stereodeğerlendirme. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ

DENEY 2: PROTOBOARD TANITIMI VE DEVRE KURMA

Şekil 5.12 Eski beton yüzeydeki kırıntıların su jetiyle uzaklaştırılması

Mikrodenetleyici Tabanlı, Otomatik Kontrollü Çöp Kamyonu Tasarımı

ZAĞNOS VADİSİ KENTSEL DÖNÜŞÜM PROJESİ

Bilgi Toplumu Stratejisi Eylem Planı 2. Değerlendirme Raporu. e-dtr İcra Kurulu 26. Toplantısı 26 Aralık 2008

OPERATÖRLER BÖLÜM Giriş Aritmetik Operatörler

25 Nisan 2016 (Saat 17:00 a kadar) Pazartesi de, postaya veya kargoya o gün verilmiş olan ya da online yapılan başvurular kabul edilecektir.

KİTAP İNCELEMESİ. Matematiksel Kavram Yanılgıları ve Çözüm Önerileri. Tamer KUTLUCA 1. Editörler. Mehmet Fatih ÖZMANTAR Erhan BİNGÖLBALİ Hatice AKKOÇ

MEVLANA ÜNİVERSİTESİ FİKRÎ MÜLKİYET VE PATENT HAKLARI YÖNERGESİ. BİRİNCİ BÖLÜM Amaç, Kapsam, Dayanak ve Tanımlar

GALATA YATIRIM A.Ş. Halka Arz Fiyat Tespit Raporu DEĞERLENDİRME RAPORU SAN-EL MÜHENDİSLİK ELEKTRİK TAAHHÜT SANAYİ VE TİCARET A.Ş.

Deneyimler. Jacques L. Lagerberg, Willem W. Oldenburg, Ronald S. Huisman Corus, Netherland. James Yardy, Martin Kendall Heraeus Electro-Nite, Belgium

BİT ini Kullanarak Bilgiye Ulaşma ve Biçimlendirme (web tarayıcıları, eklentiler, arama motorları, ansiklopediler, çevrimiçi kütüphaneler ve sanal

Parametrik Yapı Modelleme: BIM in Temeli

ALOHA MENTAL ARİTMETİK TÜRKİYE DİSTRİBÜTÖRÜ TÜRKKAN EĞİTİM HİZMETLERİ TURİZM TEKSTİL VE İNŞAAT SANAYİ TİCARET LTD. ŞTİ.

Jeotermal Enerjiden Elektrik Enerjisi Üretimi

a) Birim sorumluları: Merkez çalışmalarının programlanmasından ve uygulanmasından sorumlu öğretim elemanlarını,

GAZİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİGİ BÖLÜMÜ KM 482 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI III. DENEY 1b.

ALGILAMA - ALGI. Alıcı organların çevredeki enerjinin etkisi altında uyarılmasıyla ortaya çıkan nörofizyolojik süreçler.

Transkript:

FPGA (FIELD PROGRAMMABLE GATE ARRAY) TABANLI BULANIK KONTROLÖR TASARIMI VE BİR UYGULAMA Haluk BAYRAM 1, Ahmet Faruk UGUR 1, Kenan DANIŞMAN 2 1 Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, Mühendislik Fakültesi Erciyes Üniversitesi, 38035, Kayseri 2 Elektronik Mühendisliği Bölümü, Mühendislik Fakültesi Erciyes Üniversitesi, 38035, Kayseri 2 e-posta: danismak@erciyes.edu.tr Anahtar sözcükler:fpga, Bulanık Kontrolör Tasarımı ABSTRACT Fuzzy logic is a common method to solve non linear and dynamic problems. Unlike boolean logic in which the transition from set to set is instantaneous, the transition in fuzzy logic may be gradual. This makes fuzzy controller to have smooth response. In this study, a hardware implementation of fuzzy controller for irrigation control is described and carried out using Field Programmable Gate Arrays (FPGAs). 1. GİRİŞ Son yıllarda Bulanık Kontrolörler (BK) hem ticari ürünlerde hem de endüstriyel proses kontrol işlemlerinde oldukça yaygın bir şekilde uygulama alanı bulmuştur [1-2]. BK ler özellikle matematiksel modeli oluşturulamayan veya matematiksel modelleri oldukça nonlineer olan sistem kontrollerinde kullanılmaktadır. BK ler, bulanık hesaplamalar için geliştirilmiş genel amaçlı bulanık işlemciler ve özel amaçlar için geliştirilmiş bulanık donanımlar olmak üzere iki farklı yapıda tasarlanmaktadır. Genel amaçlı BK ler, bilgisayarlar (PC veya iş istasyonları), işlemciler (µp, µc, sayısal işaret işlemci (DSP)) veya sayısal hafıza elamanları gibi platformlar üzerinde inşa edilebilirler. Özel amaçlı BK ler ise sayısal ve analog tabanlı birçok farklı teknolojide üretilmektedir. İlk ticari sayısal yapıdaki BK 1986 yılında AT&T Bell laboratuarlarında geliştirilmiştir [3]. Bu tarihten sonra CMOS, BiCMOS, bipolar ve PLA gibi farklı teknolojiler ve devre yapılarını ihtiva eden akademik ve ticari alanda birçok çalışma ortaya konulmuştur [4-7]. Bu çalışmada, tarım alanı veya bahçe sulama amaçlı sayısal Bulanık Kontrolörün tasarımı ve FPGA üzerinde oluşturulması açıklanmıştır. BK tasarımda FPGA kullanım avantajları: geleneksel BK yapılarına göre daha yüksek örnekleme oranı, daha kararlı olması, paralel işlem yapabilme yeteneği ve giriş/çıkış sayısının fazla olması, fiyatlarının ucuz ve sistem geliştirme yazılımlarının kişisel bilgisayarlar üzerinde koşturulabilmesi olması gibi özellikler verilebilir. Bununla birlikte FPGA lerin, yüksek yoğunluklu ve esnek yapılı kapı dizilerinin (Gate Arrays) avantajlarıyla, kısa tasarım süresi, kullanıcı tarafından programlanabilir özellikleri ve standart ürün özelliği olan programlanabilir lojik elemanların (Programmable Logic Devices) avantajlarını birleştiren bir yapıda olması diğer özellikleri olarak verilebilir[8]. Bu çalışmada, sistemin tanımlamasında, test edilmesinde ve sentezlenmesinde VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) yazılım dili kullanılmıştır [9,10]. 2. BULANIK KONTROLÖR BİRİMİ Bir Bulanık Mantık denetimi dört birimden oluşmaktadır [1]. Bunlar; - Bulanıklaştırma birimi (fuzzification) - Bilgi tabanı (knowledge base) Veri tabanı (data base) Kural tabanı (rule base) - Sonuç çıkarım birimi (inference engine) - Berraklaştırma birimi (defuzzification) Şekil-1 de Bulanık Kontrolör biriminin blok yapısı görülmektedir. Bulanıklaştırma birimi gerçek fiziksel değerleri dil sözcüklerine dönüştürür. Bu dönüştürme işlemi için küme tanımları verilir. Kural esasına dayanan dil sözcükleri Pek Çok, Çok, Az, Pek Az, Hiç gibi bir küme biçiminde olabilir. Daha sonra bu sözcüklerin 0 ile 1 arasında yer alan değerlerden ibaret ara tanımları verilir. Bulanıklaştırma işlemi her bir gerçek fiziksel veri için bütün dil sözcüklerinin üyeliğini çıkartır.

Kural tabanı bilgileri IF-THEN kuralları şeklinde depolar. Bu kurallar sayesinde bulanık değerler ile gerçek değerler arasındaki ilişkinin kurulması sağlanır. Veri tabanı, kurallar dışındaki sonuç çıkarımında ve berraklaştırmada uygulanacak yöntemle ilgili nasıl ölçekleme yapılacağı hakkında bilgileri tutmaktadır. Şekil-1. Bulanık Kontrolör sisteminin blok yapısı Sonuç çıkarım birimi, bulanıklaştırılmış verilerlerden, verilen kurallar kümesini kullanarak bulanıklaştırılmış çıktıları hesaplar. Berraklaştırma birimi, üretilen bulanık verileri ve sözcük tanımlarını birleştirip gerçek veriyi oluşturur. Bu işlem en yüksek değer seçimi, alan ortası yöntemi ve ağırlık ortalaması yöntemi olmak üzere değişik yöntemlerle yapılır. 3-BULANIK KONTROLÖR TASARIMI Sulama amaçlı olarak tasarlanan kontrolör iki giriş ve tek çıkışa sahiptir [10]. Girişler toprak nem miktarı ve hava sıcaklığı değerlerini algılayan sensörlerden alınmaktadır. Bu amaçla nem miktarını algılamak amacıyla Irrometer firmasının ürettiği 200SS nem sensörü ve sıcaklık bilgisinin dönüştürülmesi amacıyla ise National firmasının ürettiği LM34 sensörü seçilmiştir. Giriş analog bilgilerini sayısal forma dönüştürme amacıyla Maxim firmasının üretmiş olduğu sekiz bit çıkışlı ve dört kanallı MAX114 analog/sayısal dönüştürücüsü (ADC) kullanılmıştır. Bulanık Kontrolör Birimi ise Xilinx firmasının ürünü olan XC4010E FPGA elemanı üzerinde gerçekleştirilmiş olup tasarım sonunda bu elemanın %75 lik bölümü kullanılmıştır. Şekil-2 de tasarımı yapılan bulanık kontrolörün sistem blok yapısı görülmektedir. Takip eden bölümlerde BK ün alt birimleri açıklanmıştır. Şekil-2. Tasarımı yapılan bulanık kontrolör sistemi blok diyagramı 3.1 VERİ ELDE EDİNİM BİRİMİ Bu birim Şekil-2 den de görüleceği gibi analog giriş değerlerini (crisp değerler, hava sıcaklığı ve nem ) alarak sayısal forma dönüştürmektedir. ADC nin çevrim işlemini başlatması için, RD sinyali ADC kontroller tarafından lojik-0 a setlenir. ADC çevrim işleminin sonunda, INT sinyalini lojik-0 yapar. Bu sayede veri elde edinim birimi çevrimin tamamlandığını anlar ve ADC çıkışından 8 bitlik veriyi okur. Verinin okunmasından sonra RD sinyalini lojik-0 a çekilmesiyle ADC INT sinyalini lojik-1 yapar. Eğer ADC çıkış verisi bir önceki çevrimin çıkış verisinden farklı olursa, bu veri işleme alınır. Bu faklılığı anlama işlemi, bir önceki verinin kaydedicilerde tutulması ve bu verinin şimdiki veri ile karşılaştırılması suretiyle sağlanır. Okunan veri faklı olduğunda okunan verinin türüne göre uygun bayrak ( flag1 veya flag2) lojik-1 e çekilir ve bu sayede bulanık kontrolör birimi bu veriyi işlemeye başlar. 3.2 BULANIK KONTROLÖR İÇ YAPISI Bulanık mantık ile problem çözme akışı Şekil-3 de verilmiştir. Bulanık mantık süreç yapısına dayanarak bir kontrolör tasarımı, bulanıklaştırma birimi, kural değerlendirme birimi, berraklaştırma birimi, program hafızası ve kontrolör biriminden oluşmaktadır. Şekil- 4 de bulanık kontrolör biriminin iç yapısı gösterilmiştir. Bu birim 16 KHz frekansta işlem yapmaktadır.

Şekil-3. Bulanık mantık süreç algoritması Bulanıklaştırma Birimi: Bulanık mantık süreç yapısının ilk aşamasıdır. Bu aşamada, okunan 8 bitlik crisp değerler üyelik fonksiyonları kullanılarak bulanık değerlere çevrilmektedir. Bulanık girişleri elde etmek için, program hafızasında depolanan üyelik fonksiyon parametreleri ile crisp giriş karşılaştırılır. Parametreler merkez, genişlik, eğim değerleri ve üyelik fonksiyonundaki her bir etiket için tip bilgisidir. Şekil- 5 (a) ve (b) de bu parametreler gösterilmiştir. Şekil-4. Bulanık kontrolör iç yapısı. Şekil-6 da bulanıklaştırma birimi görülmektedir. Bu birime giriş olarak crisp giriş, bulanık değeri (a) Şekil-6. Bulanıklaştırma biriminin blok yapısı Sıcaklık Tip 0 ( sola yatık ) Tip 1 ( simetrik ) Tip 2 ( sağa yatık ) (b) Şekil-5. (a), genişlik, eğim ve (b) tip parametreleri hesaplanan etiketin merkez, eğim, genişlik değeri ve etiketin tip bilgisi uygulanmaktadır. Bulanık çıkış 00 ile FF arası bir değerdir. Kural Değerlendirme Birimi: Kural değerlendirme işlemi bulanık mantık sürecinin ikinci aşamasıdır. Alınan girişlere karşılık

hangi kontrol durumunun oluşturulacağının belirlenmesini sağlar. Kurallar sistemin davranışını belirlemektedir. Bu tasarımda kullanılan kurallar Tablo-1 de matris şeklinde verilmiştir.kural değerlendirme biriminde, min-max sonuç çıkarım metodu kullanılmıştır. Bu metoda göre önce kurallardaki şart ifadelerinin bulanık değerlerinden en küçük olanı alınarak kural ağırlığı belirlenir. Sonra kural sonuçları aynı olanların kural ağırlıkları en büyük olan alınarak sonuç ağırlıkları bulunur. Tablo-1 den de görüleceği gibi toplam 15 kural söz konusudur. Her bir kural iki şart içermekte ve üç farklı kural sonucu vardır: kısa (6 kural), orta (4 kural) ve uzun (5 kural). Kural değerlendirme biriminin blok yapısı Şekil-7 de verilmiştir. Tablo-1. Kural değerlendirme matrisi Sıcaklık Çok Soğuk Ilık Normal Sıcak Sıcak Nem Çok Kısa Kısa Kısa Kısa Kısa Nemli Nemli Kısa Orta Orta Orta Orta Kurak Uzun Uzun Uzun Uzun Uzun Minimum kaydedici, bir kuraldaki şartlardan bulanık değeri en küçük olanı seçerek kural ağırlığını, maksimum kaydedici ise sonuçları aynı olan kuralların kural ağırlıklarının en büyüğünü seçerek o sonucun ağırlığını belirlemektedir. Şekil-7. Kural değerlendirme birimi Berraklaştırma Birimi: Bulanık mantık sürecinin son aşamasıdır. Kendisine gelen bulanık çıkış bilgisini çıkış üyelik fonksiyonu ve berraklaştırma işlemine bağlı olarak crisp çıkışı yani sulama süresini hesaplar. Berraklaştırma işleminde ağırlık merkezi ( Centre of Gravity - COG) metodu kullanılmıştır. Berraklaştırma işleminde kullanılan ifade Denklem-1 de verilmiştir. Şekil-8 da berraklaştırma biriminin blok yapısı verilmiştir. (1) Payın belirlenmesi, bulanık giriş alındıktan sonra sonuç bilgisine göre bulanık değer ya sıfır ya 32 yada 64 ondalık değerleri ile çarpılmakta ve önceki pay ile toplanmaktadır. Payda ise alınan bulanık değerlerin toplamıdır. Program hafızadaki kuralların tamamı işlendikten sonra pay ve payda Şekil-8. Berraklaştırma biriminin blok yapısı verileri bölme işlemini yapan birime gönderilir. Bölme biriminin çıkışı sulama süresidir. Program Hafızası: Program hafızası, bulanık mantık sürecinin kurallarının ve üyelik fonksiyonlarının parametrelerinin depolandığı 48x10 bitlik dahili bir ROM dur. Tablo-2 de verilen 10 bitlik hafıza bilgisinde: I/O : Giriş kaynağını seçer. 0 Sıcaklık, 1 Nem Tip/Durum : Üyelik fonksiyon etiket tipini ve kontrolör durumunu tanımlar Genişlik - : Üyelik fonksiyonlarına ait genişlikeğim adres indeksini tutar.

: Üyelik fonksiyonlarına ait merkez adres indeksini tutar. Tablo-2 Program hafızasındaki kural kısmının içeriği D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Genişlik Hafıza içeriği ise Tablo-3 de verilmiştir. Tablo-3. Program hafıza içeriği Ondalık 0 34 35 43 44 47 Kontrol Birimi: Kontrol birimi, program hafızasının çıkışındaki durum sinyaline dayanarak bulanık mantık sürecindeki diğer modüllerin işlemlerini kontrol etmek için kontrol sinyalleri (RST0, RST1, EN0, EN1, HALF, ACC) üretir. Durum sinyali, program hafızası için PC (program sayacı) gibidir. 5 durum içeren bir sonludurum makinası yapısındadır. Bunlar: Birinci durum ADC den crisp verisini alır. İkinci durum veya genişlik/eğim bilgisini almak için durum seçer. Üçüncü durum bilgisini alınır. Dördüncü durum Genişlik/eğim bilgisi alınır. Beşinci durum Durum sinyalinden çıkış kontrol sinyallerini belirler. Zamanlayıcı Birimi: Berraklaştırma biriminin çıkışı sayıcıya set edilir ve zamanlayıcı aşağıya doğru saymaya başlar. Sayıcının sayma sinyali 1/60 Hz dir. Sayma işlemi sıfır olduğunda işlem son bulur. Sayma işlemi sonlandırılmadan yeni bir değer üretilirse sayıcı bu yeni değere set olur. Aşağı sayma bu değerden devam eder. Zamanlayıcı biriminin çıkışı sıfırdan farklı olduğu sürece çıkış lojik-1 olacaktır. Aksi takdirde çıkış lojik-0 olacak ve sulama sistemini kontrol eden valf kapalı olacaktır. Tip/Durum I/O 4. SONUÇ Bu çalışmada, FPGA üzerine bulanık mantık yaklaşımı kullanılarak iki giriş ve tek çıkışlı bir sayısal bulanık kontrolör tasarlanmıştır. Tasarlanan sistem bulanık mantık sürecini kullanarak sulama süresini tayin etmektedir. Tasarlanan sistem giriş veri Fonksiyon sayısından bağımsızdır. Girişi sınırlayacak tek etken sistemde kullanılan FPGA in kapasitesidir. İleriki Kural çalışmalarda geliştirilecek bulanık geliştirme yazılımı veya kendi kullanıcı ara yüzü ile ayarlanabilecek üyelik fonksiyonları, kuralları ve diğer parametreleri Kural sisteme yükleyebilecek genel amaçlı bir sistem tasarımı yapılacaktır. Genişli Genişli KAYNAKLAR [1] Li-Xin Wang. A Course in Fuzzy Systems and Control, Prentice Hall, 1997 [2] Timothy J. Ross. Fuzzy Logıc With Engineering Applications, McGraw-Hill, 1995. [3] M.Togai and H.Watanabe, Expert System on a Chip: An Engine for Real-Time Approximated Reasoning, IEEE Expert, vol.1, no.3, pp. 55 62, 1986. [4] H.Eichfeld,T.Künemund,and M.Menke, A 12b General-Purpose Fuzzy Logic Controller Chip, IEEE Trans. Fuzzy Syst.,vol.4, pp. 460 475, Nov.1996. [5] T.Yamakawa and I.Miki, The Current Mode Fuzzy Logic Integrated Circuits Fabricated by the Standard CMOS Process, IEEE Trans. Comput., vol.35, pp.161 167, Feb.1986. [6] Y.Tasaka, Hybrid Bus Type Fuzzy Controller with Analog Fuzzy Chips, Proc. IFSA World Congr., Seattle, WA, pp.280 293. 1989. [7] T.Yamakawa, A Fuzzy Programmable Logic Array, Proc. IEEE Int. Conf. Fuzzy Systems, San Diego, pp.459 465, 1992. [8] The Programmable Gate Array Data Book, 2000, Xilinx Inc. [9] James R. Armstrong, F. Gail Gray, VHDL Design Representation and Synthesis, Second Edition, Prentice Hall, 2000. [10] H. Bayram, A. F. UĞUR, FPGA Tabanlı Bulanık Kontrolör Tasarımı, Erciyes Üniversitesi Bilgisayar Müh. Böl., Bitirme Ödevi, 2002, Kayseri.