基于FPGA的CMAC可重用IP模塊研究.pdf

1、神經(jīng)網(wǎng)絡和神經(jīng)網(wǎng)絡控制器一般具有以下特點：一是實時信息處理量遠大于控制量，二是信息流多具有實時并行性?，F(xiàn)行的馮.諾伊曼結(jié)構計算機屬于串行時序機，本質(zhì)上講，并非是實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡和神經(jīng)網(wǎng)絡控制器的理想選擇。隨著FPGA技術的發(fā)展以及高密度、大容量FPGA器件的出現(xiàn)，在FPGA上硬件實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡以及神經(jīng)網(wǎng)絡控制器的研究得到廣泛開展。而CPLD因其固有的價格優(yōu)勢、保密性好等特點使得它在工業(yè)控制領域得到廣泛應用。 本文重點研究CMAC神經(jīng)網(wǎng)

2、絡可重用IP模塊、CMAC-PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制器的FPGA實現(xiàn)方法以及基于不同平臺的CMAC-PID控制器測試方法。另外，結(jié)合研究室的實際項目，研究LCD控制器的CPLD實現(xiàn)技術。 首先，研究直接地址映射CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡的FPGA實現(xiàn)方法。通過綜合分析直接地址映射CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡的結(jié)構和算法，基于Altera公司的FPGA芯片，完成了CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡的可重用IP模塊設計。然后，研究CMAC-PID控制器的FPGA實現(xiàn)方法。借助M

3、ATLAB平臺，針對特定被控對象，通過調(diào)用CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡模塊，完成了CMAC-PID控制器的IP核設計。最后，研究CMAC-PID控制器的測試方法。通過分析智能控制器的測試方法及特點，提出了新的基于不同仿真平臺的智能控制器閉環(huán)測試方法，并給出仿真結(jié)果。研究表明：FPGA固有的并行處理能力，是實現(xiàn)CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡的較好載體?；贔PGA構建CMAC-P1D控制器具有設計靈活、能在線調(diào)整、可靠性高，開發(fā)周期短等優(yōu)點。采用閉環(huán)測試方法能有效