【正文】 取自矩陣(Matrix)和實(shí)驗(yàn)室(Laboratory)兩個(gè)英文單詞的前三個(gè)字母，意即“矩陣實(shí)驗(yàn)室”。，本設(shè)計(jì)中取兩個(gè)雨刷到達(dá)復(fù)位位置的時(shí)間偏差e的論域?yàn)閇6,+6]，有7個(gè)語(yǔ)言變量，三角形隸屬度函數(shù)。這樣模糊控制器就做好了，,。圖給出了單變量二維模糊控制器模糊查詢表算法流程圖。但由于控制器本身沒(méi)有積分環(huán)節(jié)，消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的性能比較差，尤其在變量分級(jí)不夠多的情況下，還可能會(huì)在平衡點(diǎn)附件產(chǎn)生小幅震蕩。在Matlab中鍵入命令Simulink。： 模糊控制系統(tǒng)仿真結(jié)果為比較智能雨刮系統(tǒng)的模糊控制仿真結(jié)果和PID控制仿真結(jié)果，可以看出模糊控制器具有調(diào)節(jié)速度快，超調(diào)量小等特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)證明，該智能雨刮系統(tǒng)反應(yīng)靈敏，輸出信號(hào)延時(shí)可忽略，性能穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了雨量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。關(guān)于紅外雨滴傳感器及模糊控制器的設(shè)計(jì)，還有一些特殊情況未在本文所研究之內(nèi)，仍有待進(jìn)一步研究。 /中斷服務(wù)子函數(shù)void Yudi(void)。 /調(diào)用定時(shí)子程序while(precount!=0){Yudi()。{TMOD=0x10。ET1=1。 /外部中斷1處理函數(shù)TR1=0。count ++。 /雨滴傳感器子程序{ if(precount=3amp。amp。char E(k)[8],Ec(k)[8]。sbit pwm2=。void timer2(void)interrupt 1 using 1。main{P1=P0。dengxin()。i0。P0=00H；delay(30)。P0=00H；delay(20)。TL1=0xff。TR0=1。tmp2=TL0。}void timer2(void)interrupt 1 using 1{unsigned char tmp3,tmp4。}TH0=0。k++) { e(k)=timer1(k)timer2(k)。}if (ec(k)50ms){ec(k)=50ms。amp。e(k)=8ms){E(k)[2]=1。e(k)0){E(k)[4]=1。}else if (e(k)15ms){E(k)[6]=1。}else if (ec(k)0amp。}else if(ec(k)16amp。amp。}else if(Ec(2)=1) {U=2。}else if(Ec(3)=1) {U=2。}}while(E(k)[4]=1){ if(Ec(4)=1) {U=3。}else if(Ec(0)=1) {U=2。}else if(Ec(1)=1) {U=2。}else if(Ec(2)=1) {U=1。}else if(Ec(3)=1) {U=1。}}while(E(k)[0]=1){ if(Ec(4)=1) {U=0。}else if(Ec(0)=1) {U=3。 delay(pwm1*50)。P0=10H。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)四年學(xué)習(xí)生活的實(shí)踐和總結(jié)。最后感謝所有教過(guò)我的老師們，有了你們的孜孜不倦的教導(dǎo)，才有今天的我，我才有能力去為明天的理想奮斗！謝謝你們！ 。整個(gè)設(shè)計(jì)中都傾注了王老師大量的心血，對(duì)我的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)方案的決定、構(gòu)思都給予了重要的指導(dǎo)，使得我少走了不少?gòu)澛?，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才能按時(shí)、順利的完成。}致謝緊張的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，這期間讓我學(xué)到了許多知識(shí)，讓我懂得了對(duì)待科學(xué)要嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的道理。}else if(SA0==1or SA2==1){P0=12H。pwm2=pwmcycle。}else if(Ec(2)=1) {U=2。}else if(Ec(1)=1) {U=2。}else if(Ec(0)=1) {U=3。}}while(E(k)[2]=1){ if(Ec(4)=1) {U=2。}else if(Ec(3)=1) {U=2。}else if(Ec(2)=1) {U=1。}else if(Ec(1)=1) {U=1。}else if(Ec(0)=1) {U=0。}while(E(k)[6]=1) /查表{ if(Ec(4)=1) {U=3。ec(k)0){Ec(k)[3]=1。ec(k)=16){Ec(k)[1]=1。amp。amp。}else if (e(k)8msamp。}else if (e(k)0amp。}if(e(k)15ms) /時(shí)間誤差置位規(guī)律 {E(k)[0]=1。 }if(e(k)25ms){e(k)=25ms。}void Tongbu(void) /兩電機(jī)同步子程序{int e(k),ec(k)。tmp4=TL1。TH0=0。}void timer1(void)interrupt 0 using 1{unsigned char tmp1,tmp2。ET0=1。TL0=0xff。}else if(SA0==1or SA2==1){P0=12H。}else if(SA0==1or SA2==1){P0=12H。}}void delay(unit m) /延時(shí)1ms子程序{ uchar i。shijiancha()。void Tongbu(void)。 /聲明延時(shí)函數(shù)void dianji(void)。sbit pwm1=。}else Maichong=00HMaichong=P0。precount12) {Maichong=04H。TR1=1。TL1=0XA0。 /允許外部中斷1中斷EA=1； /CPU開(kāi)放中斷count=0。 /設(shè)置60ms定時(shí)時(shí)間的初值TL1=0XA0。 /調(diào)用雨量多少子程序t1()。sbit int1=p3^3。void t1 (void)。目前的雨刮系統(tǒng)大多是機(jī)械連桿結(jié)構(gòu)的，采用雨滴感應(yīng)式的智能雨刮系統(tǒng)只是在少數(shù)高級(jí)轎車上有應(yīng)用，因?yàn)槟壳笆褂玫墓怆娪甑蝹鞲衅鞔蠖际怯蓢?guó)外廠商一統(tǒng)天下，因而，價(jià)格比較昂貴，很難普及。用模糊控制器取代PID控制器可以提高控制精度，具有良好的動(dòng)態(tài)性能。 模糊控制系統(tǒng)模型了便于與PID控制效果相比較，我們也在Simulink中建立系統(tǒng)的PID控制模型。為了準(zhǔn)確建立系統(tǒng)模型和進(jìn)行仿真分析，在Matlab中提供了系統(tǒng)模型圖形輸入與仿真工具——Simulink。： 控制系統(tǒng)的仿真與分析近年來(lái)PWM技術(shù)的發(fā)展為電機(jī)的數(shù)字化控制提供了有利的支持，由其構(gòu)成的數(shù)字控制系統(tǒng)可以很好地實(shí)現(xiàn)模擬控制，很難甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜控制算法。這種程序一般包括兩個(gè)部分，一個(gè)是計(jì)算機(jī)離線計(jì)算查詢表的程序，屬于模糊矩陣運(yùn)算。，輸出PWM脈寬調(diào)制信號(hào)占空比的增量u的論域?yàn)閇7,+7]，有7個(gè)語(yǔ)言變量，三角形隸屬度函數(shù)。本文采用MATLAB模糊邏輯工具箱設(shè)計(jì)模糊控制器。而本設(shè)計(jì)中電機(jī)選用3000轉(zhuǎn)/min的小型直流電機(jī)，其轉(zhuǎn)動(dòng)的最慢速度的占空比在程序中幾經(jīng)給出為40%，相當(dāng)于一轉(zhuǎn)需要50ms。這樣,針對(duì)E、EC的組合可以總結(jié)出類似的規(guī)則,。例如,從系統(tǒng)的響應(yīng)看,如果誤差E為PB,則需要給出正的控制量U。時(shí)間偏差化e在其論域上定義5個(gè)模糊集隸屬度函數(shù)，相應(yīng)的語(yǔ)言變量為負(fù)大(NB)、負(fù)小(NS)、零(O)、正小(PS)、正大(PB)，其隸屬度函數(shù)為三角形。用電機(jī)的復(fù)位信號(hào)來(lái)檢測(cè)兩個(gè)雨刮運(yùn)動(dòng)的快慢，哪個(gè)雨刮先到復(fù)位位置，說(shuō)明它快，通過(guò)單片機(jī)的PWM口，對(duì)快的進(jìn)行斬波。 模糊控制在電機(jī)同步控制中的應(yīng)用本設(shè)計(jì)中的雨刮器是采用具有高速和低速兩個(gè)檔位的雨刮電機(jī)來(lái)同時(shí)控制兩個(gè)雨刮，雨刮器不工作時(shí)，兩個(gè)雨刮都停在風(fēng)擋玻璃的左側(cè)位置，即雨刮電機(jī)復(fù)位位置。模糊控制不需要建立精確的數(shù)學(xué)模型，而是運(yùn)用模糊理論將人的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、思維進(jìn)行推理，控制過(guò)程的方法與策略由所謂模糊控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣,當(dāng)在濕路上駕駛時(shí)，駕駛者就無(wú)需動(dòng)手打開(kāi)雨刮器，使駕駛者集中精力開(kāi)車。5．由不同觀點(diǎn)出發(fā)，可以設(shè)計(jì)幾個(gè)不同的指標(biāo)函數(shù)，但對(duì)一個(gè)給定系統(tǒng)而言，其語(yǔ)言控制規(guī)則是分別獨(dú)立的，且通過(guò)整個(gè)控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)可以取得總體的協(xié)調(diào)控制。只要求掌握現(xiàn)場(chǎng)有經(jīng)驗(yàn)的操作人員或有關(guān)專家的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)，或者操作者在操作過(guò)程中的操作數(shù)據(jù)及被控對(duì)象的運(yùn)行數(shù)據(jù)等。這就給傳統(tǒng)的古典控制理論及現(xiàn)代控制理論方法的應(yīng)用帶來(lái)了很大的困難。盡管數(shù)值計(jì)算與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為求解模型參數(shù)提供了有效的方法和工具，但由于這些模型方程中有眾多的參數(shù)需要估計(jì)，而求解這些參數(shù)時(shí)又往往缺少足夠的信息特征和信息量，因此限制了現(xiàn)代控制理論的有效應(yīng)用。該算法由于其簡(jiǎn)單實(shí)用而被廣大工程技術(shù)人員所熟悉。從圖中可以看出，V與占空比D并不是完全的線性關(guān)系（圖中實(shí)線），當(dāng)系統(tǒng)允許時(shí)，可以將其近似的看成線性關(guān)系（圖中虛線），本系統(tǒng)采用近似法。在買沖作用下，當(dāng)電機(jī)通電時(shí)，速度增加。因此。小功率直流電機(jī)的調(diào)速原理：對(duì)于小功率電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，使用單片機(jī)控制是極為方便的。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)展了許多新的電樞電壓控制方法。量化因子和比例因子的選擇并不是唯一的，可能有幾組不同的值，都能使系統(tǒng)獲得較好的響應(yīng)特性。量化因子Ke和Kec的大小意味著對(duì)輸入變量誤差變化的不同加權(quán)程度，Ke和Kec兩者之間也互相影響，在選擇量化因子時(shí)要充分考慮到這一點(diǎn)。Ke選得較大時(shí)，系統(tǒng)的超調(diào)也較大，過(guò)度時(shí)間較長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，量化因子和比例因子的大小及其不同量化因子之間大小的相對(duì)關(guān)系，對(duì)模糊控制器的控制性能影響極大。每次采樣經(jīng)過(guò)模糊控制算法給出的控制量（精確量）還不能直接去控制對(duì)象，必須將其轉(zhuǎn)換到為控制對(duì)象所能接受的基本論域中去?？刂屏康幕菊撚蚋鶕?jù)被控對(duì)象提供的數(shù)據(jù)選定。顯然基本論域內(nèi)的量為精確量?；蛉u，u]的中點(diǎn)（u+u）/2（其中u=u=…=u）作為控制量。一般而言，非模糊化方法有三種：1．最大隸屬度方法該方法是選擇模糊子集中隸屬度最大的元素稱為控制量。這里將用模糊條件語(yǔ)句來(lái)表示二維模糊控制器：“若e is A and ec is B，則u is C”。模糊控制器的控制規(guī)則是以手動(dòng)控制策略為基礎(chǔ)的。 精確量的模糊化將精確量(實(shí)際上是數(shù)字量)轉(zhuǎn)化為模糊量的過(guò)程稱為模糊化或稱模糊量化。但是，由于模糊控制器輸入的維數(shù)增多，控制規(guī)則的選取越來(lái)越困難，相應(yīng)的控制算法越來(lái)越復(fù)雜。由于這種控制器的輸入量除了誤差外，還增加了誤差變化率，因此系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制性能較一維模糊控制器好，這種結(jié)構(gòu)反映模糊控制器具有PD控制規(guī)律，從而有利于保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并可減少系統(tǒng)的超調(diào)量，削弱系統(tǒng)的振蕩現(xiàn)象。但是，模糊控制器輸入量往往可選擇為系統(tǒng)輸出量的誤差、誤差變化率及誤差變化的變化率，輸出量一般為1個(gè)，即系統(tǒng)的控制量。即要確定哪些量作為模糊控制器的輸入量，哪些量作為輸出量。輸入量模糊化后的語(yǔ)言變量E、EC(具有一定的語(yǔ)言值)作為模糊推理部分的輸入，再由E、EC和總的控制規(guī)則R，根據(jù)推理合成規(guī)則進(jìn)行模糊推理得到模糊控制量U為：U=(E*EC)*R6．逆模糊化。4．控制規(guī)則。這里，對(duì)誤差求微分，指的是在一個(gè)A/D采樣周期內(nèi)求誤差的變化e。 ，它主要包括輸入量的模糊化、模糊推理和逆模糊化(或稱模糊判決)三部分。模糊控制器存放的是由規(guī)則導(dǎo)出的模糊控制算法，一般由計(jì)算機(jī)程序或硬件實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際工作中，隸屬函數(shù)選擇好壞的標(biāo)準(zhǔn)只能看是否符合客觀實(shí)際。反之，μ的值越接近0，表示元素x隸屬于模糊集合A的程度越小。當(dāng)模糊集隸屬函數(shù)的值域?yàn)閧0,1}時(shí)，A就蛻化為普通集，μ(u)則變?yōu)槠胀奶卣骱瘮?shù)。這意味著作出一個(gè)映射：:μ:u→[0,1]，u這個(gè)映射稱為A的隸屬函數(shù)。對(duì)于普通集合來(lái)說(shuō)，任何一個(gè)元素要么屬于該集合，要么不屬于，非此即彼，界限分明，決不模棱兩可。到目前為止，模糊控制還沒(méi)有統(tǒng)一的定義。1986年，在日本，基于模糊控制技術(shù)所開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品及系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)，并在實(shí)際應(yīng)用中取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。他以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，用語(yǔ)言規(guī)則表示方法和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，由模糊推理進(jìn)行判決的一種高級(jí)控制策略。因此，把模糊控制技術(shù)運(yùn)用到雨刮同步控制中，可以使系統(tǒng)有良好的控制效果。所以，一旦調(diào)節(jié)或改變直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓，即可達(dá)到控制轉(zhuǎn)速的目的。當(dāng)P0接口輸出09H時(shí)，則鎖存器74LS125中的2，3號(hào)三態(tài)門打開(kāi)，使得v2和v3接通，v1和v4關(guān)斷，電流由右向左流過(guò)電機(jī)，使電機(jī)反轉(zhuǎn)。下面舉例說(shuō)明此電路對(duì)電機(jī)A的控制過(guò)程: