【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 站名 永城函授站 年級(jí)專業(yè) 2021 級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 耿靖杰 一、設(shè)計(jì)（論文）題目： 十字路口交通信號(hào)燈的 PLC 控制程序設(shè)計(jì) 二、 設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)與要求 三、設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間： 2021 年 3 月 28 日至 2021 年 4 月 28 日 指導(dǎo)教師 （簽名） 成教院院長(zhǎng) （簽名） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)定書 站名 永城函授站 年級(jí)專業(yè) 2021 級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 耿靖杰 一、設(shè)計(jì)（論文）題目： 十字路口交通信號(hào)燈的 PLC 控制程序設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)（論文）共 41 頁(yè)，附圖 19 張 二、 審閱意見(jiàn)及評(píng)語(yǔ) 根據(jù)學(xué)院教學(xué)管理的有關(guān)規(guī)定，同意（不同意）該生參加畢業(yè)答辯 指導(dǎo)教師 （簽名） 職 稱 工作單位 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)（小組）決議 站名 永城函授站 年級(jí)專業(yè) 2021 級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 耿靖杰 該生于 年 月 日進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯 設(shè)計(jì)（論文）題目： 十字路口交通信號(hào) 燈的 PLC 控制程序設(shè)計(jì) 答辯委員會(huì)：主任委員（組長(zhǎng)） 委 員（成員） 答辯學(xué)生向答辯委員會(huì)（小組）提交如下資料： 設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 頁(yè) 設(shè)計(jì)（論文）圖紙 共 頁(yè) 指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn) 共 頁(yè) 根據(jù)學(xué)生所提供的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料和指導(dǎo)教師意見(jiàn)以及在答辯過(guò)程中學(xué)生回答問(wèn)題的情況，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)（小組）作出如下決議： 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總評(píng)語(yǔ) 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總評(píng)成績(jī)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)主席（組長(zhǎng)） （簽名） 委員（成員） （簽名） 年 月 日 摘 要 城市交通信號(hào)控制是通過(guò)對(duì)交通流量的調(diào)節(jié)以達(dá)到改善人和貨物的安全運(yùn)輸，以提高運(yùn)營(yíng)效率。交通系統(tǒng)是一個(gè)具有隨機(jī)性、模糊性和不確定性的復(fù)雜系統(tǒng)，建立數(shù)學(xué)模型非常困難，有時(shí)甚至無(wú)法用現(xiàn)有的數(shù)學(xué)方法加以描述。目前大多采用的是定時(shí)信號(hào)控制，很難得到滿意的效果。而模糊控制是一種無(wú)須建立數(shù)學(xué)模型的控制方法，它能模仿有經(jīng)驗(yàn)的交警指揮交通時(shí)的思路，達(dá) 到很好的控制效果。本文實(shí)現(xiàn)基于 PLC的交通信號(hào)的模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行初步探討與設(shè)計(jì)。 本文根據(jù)車流量來(lái)決定信號(hào)燈配時(shí)的模糊控制系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)，用 PLC 實(shí)現(xiàn)十字路口交通信號(hào)燈模糊控制的方法。把 PLC 作為一個(gè)模糊控制器，采用梯形圖編程，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，并根據(jù)不同的交通流量進(jìn)行模糊控制決策，優(yōu)化信號(hào)燈的配時(shí)，從而可以有效的解決交通流量不均衡、不穩(wěn)定帶來(lái)的問(wèn)題。 本文在分析了交通控制國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，說(shuō)明了本論文的現(xiàn)實(shí)意義，簡(jiǎn)單介紹模糊控制理論的有關(guān)知識(shí)，詳細(xì)論述實(shí)行模糊控制所要采用的方法、技術(shù)及現(xiàn)有 線路所要做的基本工作等，詳盡描述了交通指示燈的 PLC 控制系統(tǒng)硬件配置并作出模擬實(shí)驗(yàn)。 關(guān) 鍵 詞： 城市交通；信號(hào)燈；模糊控制； PLC 目 錄 目 錄 ........................................................................1 1 引 言 ......................................................................1 交通信號(hào)燈的產(chǎn)生 ......................................................1 國(guó)內(nèi)外交通問(wèn)題的現(xiàn)狀 ..................................................2 解決城市交通的有效途徑 — 發(fā)展智能化交通 .................................3 智能交通系統(tǒng) ..........................................................4 智能交通系統(tǒng)背景 ................................................4 現(xiàn)有智能交通控制的不足 ..........................................5 智能交通系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) ..........................................5 本文的主要研究?jī)?nèi)容 ....................................................6 2 模糊控制 ....................................................................8 模糊控制理論概述 ......................................................8 模糊控制的背景 ..................................................8 模糊控制的特點(diǎn) ..................................................9 模糊集合和隸屬函數(shù) .............................................10 模糊控制與傳統(tǒng)控制的關(guān)系 .............................................10 模糊控制理論 ...................................................10 模糊控制與傳統(tǒng)控制的關(guān)系 .......................................13 交通燈系統(tǒng)運(yùn)用模糊控制的原因 .........................................13 3 智能交通燈的硬件設(shè)計(jì) .......................................................14 硬件器件的簡(jiǎn)介 .......................................................14 三菱 FX2N32MT型 PLC ............................................14 硬件的設(shè)計(jì) ...........................................................17 確定 I/O點(diǎn)數(shù)及 PLC的選擇 .......................................17 硬件電路的連接 .......................................................18 .......................................................20 交通信號(hào)模糊控制算法的設(shè)計(jì)思想 .......................................20 控制器的軟件設(shè)計(jì) .....................................................22 數(shù)據(jù)采集及處理程序： ...........................................23 綠燈延時(shí)查表程序 ...............................................24 燈亮?xí)r序控制程序： .............................................24 時(shí)間顯示程序 ...................................................24 三菱 FX系列 PLC編程軟件編程的實(shí)現(xiàn) ....................................25 5 結(jié)論及智能交通燈的展望 .....................................................27 結(jié)論 .................................................................27 智能交通燈的展望 .....................................................27 附錄 A 硬件接線原理圖 .......................................................29 附錄 B 智能交通燈設(shè)計(jì)流程圖 .................................................30 附錄 C 交通燈程序梯形圖 .....................................................33 參考文獻(xiàn) ....................................................................37 致 謝 .......................................................................39 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 章 引言 1 1 引 言 城市的快速發(fā)展，機(jī)動(dòng)車擁有量的增長(zhǎng)，給交通帶 來(lái)了許多問(wèn)題，如交通擁堵、交通事故頻發(fā)等。作為城市交通命脈的 道 路阻塞會(huì)使整個(gè)城市交通陷入癱瘓。完善路網(wǎng)來(lái)緩解交通擁擠不是短時(shí)間所能解決的，目前急需做的是進(jìn)一步挖掘路網(wǎng)的潛力并改善交通現(xiàn)狀，特別是改善交通信號(hào)控制?？梢?jiàn)，研制一種高效的智能交通控制系統(tǒng)是很有必要的，因此，城市交通的智能 控制目前已成為國(guó)內(nèi) 外交通工程界研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一， 最大程度 地 提高十字路口 的通行能力，為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活提供一個(gè)安全、暢通、高效的交通環(huán)境已成為必然 [1]。 交通信號(hào)燈的產(chǎn)生 自從有鐵路以來(lái)，就出現(xiàn)了為沿某段軌道行駛的列車顯示是否安全的信號(hào)了。 1868年，發(fā)明家 J P奈特產(chǎn)生了將這些信號(hào)應(yīng)用在道路的想法。他在倫敦的議會(huì)大樓外設(shè)置了第一個(gè)交通信號(hào)。它們像鐵路信號(hào)一樣有一個(gè)傾側(cè)臂，并且將紅色和綠色的煤氣燈組合起來(lái)供夜晚使用的。然而，當(dāng)某個(gè)信號(hào)燈發(fā)生爆炸并炸死了一名警察后，這個(gè)計(jì)劃就告吹了。由于汽車的 發(fā)明以及交通量的不斷增加，交通信號(hào)日益成為一種需要，特別是在美國(guó)。 20 世紀(jì)初，阿爾弗雷德貝尼施開(kāi)發(fā)出一種紅綠燈系統(tǒng)，并且在俄亥俄州的克利夫蘭進(jìn)行了第一批安裝。 4年后，在設(shè)置于紐約的交通燈上又增加了第 3種顏色琥珀色。 1925 年，交通信號(hào)重新出現(xiàn)在英國(guó)。1926 年英國(guó)人首次采用自動(dòng)化的交通信號(hào)控制器來(lái)控制交通信號(hào)燈。早期使用的交通信號(hào)燈對(duì)于安全疏導(dǎo)交叉口的車輛交通起到了良好的作用，但因?yàn)槠涔潭ǖ闹芷陂L(zhǎng)和紅綠燈時(shí)間控制效果不佳，隨著城市交通的飛速發(fā)展，交叉口處的交通沖突也越來(lái)越復(fù)雜。早期使用的交通信號(hào)燈越來(lái)越難 以勝任日趨復(fù)雜的交通控制任務(wù)了。同時(shí)，隨著人類科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，相應(yīng)地產(chǎn)生了符合多種時(shí)間分離方法的多樣化的現(xiàn)代化交通信號(hào)燈，學(xué)者們也提出了一些信號(hào)控制方案，例如定時(shí)控制、感應(yīng)控制等 [2]。 1930 年，美國(guó)鹽湖市開(kāi)始使用聯(lián)動(dòng)式信號(hào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)把相鄰的幾個(gè)交叉路口作為一個(gè)整體，以人工方式集中控制，這種