【正文】 器。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。當(dāng)下雨時(shí)，該雨刮器系統(tǒng)可以通過紅外雨滴傳感器感知雨量大小，分辨出是大雨還是小雨,使雨刮器自動(dòng)工作在高速或低速狀態(tài)，能夠取代傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的雨刮器。第一個(gè)發(fā)明電動(dòng)刮水器的是德國博世公司，博世將它作為“博世最年幼的產(chǎn)品”加入到博世的產(chǎn)品家族。在對于汽車雨刮器的研究上，智能雨滴傳感器自然成了智能刮水器系統(tǒng)的重要組成部分。我們根據(jù)把雨滴傳感器放在汽車內(nèi)部的需要，利用光量變化的原理，研制出了一種新型紅外線汽車雨滴傳感器。整個(gè)系統(tǒng)80c51單片機(jī)來控制，給出了硬件和軟件設(shè)計(jì)。： 靜電電容原理的雨滴傳感器靜電電容表示因電極之間的物質(zhì)不同(在雨滴傳感器中為“空氣”和“水”)能儲(chǔ)存電荷量的能力。 紅外雨滴傳感器的原理本設(shè)計(jì)中的雨滴傳感器選用紅外雨滴傳感器，屬于光量變化原理雨滴傳感器的一種。而電機(jī)部分的主要芯片是四總線緩沖門74LS125。 由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器發(fā)射器的核心是振蕩器,多諧振蕩器是一種自激振蕩電路，該電路在接通電源后無需外接觸發(fā)信號(hào)就能產(chǎn)生一定頻率和幅值的矩形脈沖或方波。 555定時(shí)器原理圖 接收模塊接收模塊是由一個(gè)紅外接收管、帶通濾波器、分頻器及51單片機(jī)組成。，低通濾波器的通帶截止頻率為f，即該低通濾波器只允許ff的信號(hào)通過；而高通濾波器的通帶截止頻率為f，即它只允許ff的信號(hào)通過。輸出端連接Q7就可以對輸入端1腳的信號(hào)進(jìn)行136128分頻。T2（）：定時(shí)器T2的計(jì)數(shù)輸入端或定時(shí)器T2的時(shí)鐘輸出端。T0()：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0的外部輸入端。訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，用ALE信號(hào)下降沿鎖存從P0口輸出的第八位地址信息A7～A0，以便隨后將P0作為數(shù)據(jù)總線使用。： 三態(tài)門的功能表輸 入輸 出AY00001110高阻態(tài)11高阻態(tài)，在三態(tài)使能端的控制下，輸出端Y有三種可能出現(xiàn)的狀態(tài)，高阻態(tài)、關(guān)態(tài)（高電平）、開態(tài)（低電平）。同理可分析，此時(shí)v2和v3是關(guān)斷的。： 汽車智能雨刮器的主程序流程圖設(shè)計(jì)在汽車智能雨刮系統(tǒng)中，有許多非線性因素都會(huì)對雨刮同步造成影響。模糊控制較大規(guī)模的研究是從1980年開始的。其基本思想是在被控對象的模糊模型的基礎(chǔ)上，用機(jī)器去模擬人對系統(tǒng)控制的一種方法。由此可見，模糊集是普通集的一般化，普通集是模糊集的特殊情況。不同的隸屬函數(shù)所描述的模糊集合也不同。實(shí)際上，模糊控制器的作用與其他控制器的作用相同，如在經(jīng)典控制理論中，有PID控制器、有串、并聯(lián)校正器。由前邊得到的誤差及誤差變化率都是精確值，那么，必須將其模糊化變成模糊量E、EC。7．計(jì)算機(jī)執(zhí)行完1~6步驟后，即完成了對被控對象的一步控制，然后等到下一次A/D采樣，再進(jìn)行第二步控制，這樣循環(huán)下去，就完成了對被控對象的控制。由于這種控制器的輸入就是一個(gè)量即誤差，因此系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制性能不佳。 多維模糊控制器因此本設(shè)計(jì)采用二維模糊控制器，把兩個(gè)電機(jī)復(fù)位的時(shí)間差及偏差變化作為輸入量，pwm的變化量作為輸出量，進(jìn)行控制。要建立模糊控制器的控制規(guī)則，就是要利用語言來歸納手動(dòng)控制過程中所使用的控制策略。這個(gè)判別方法簡單易行，實(shí)時(shí)性也好，但它概括的信息量少，因?yàn)樗耆豢紤]其余一切從屬程度較小的點(diǎn)的情況。即把等級細(xì)分，可以提高控制精度，但這受到計(jì)算機(jī)字長的限制，另外也要增大計(jì)算量。設(shè)計(jì)一個(gè)模糊控制器除了要有一個(gè)好的模糊控制規(guī)則外，合理的選擇模糊控制器輸入變量的量化因子和輸出控制量的比例因子也是非常重要的。Kec選擇越大系統(tǒng)超調(diào)越小，但系統(tǒng)的響應(yīng)速度變慢。這種形式的控制器稱為自調(diào)整比例因子模糊控制器。在PWM驅(qū)動(dòng)控制的調(diào)整系統(tǒng)中，按一個(gè)固定的頻率來接通和斷開電源，并根據(jù)需要改變一個(gè)周期內(nèi)“接通”和“斷開”時(shí)間的長短。只要按一定規(guī)律，改變通斷電時(shí)間，即可實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制?，F(xiàn)代控制理論為控制復(fù)雜系統(tǒng)提供了新的思路。操作人員恰恰是利用了人腦的特點(diǎn)，通過對外界事物進(jìn)行識(shí)別與判決，使看來不經(jīng)意的模糊手動(dòng)操作，達(dá)到精確控制的目的。傳統(tǒng)的雨刮器大多是機(jī)械連桿結(jié)構(gòu)的，當(dāng)下雨時(shí)，駕駛員需要手動(dòng)操作雨刮器來掃除風(fēng)擋玻璃上的雨滴，由此增加了雨天行車的危險(xiǎn)性。因此，模糊控制設(shè)計(jì)的核心是模糊控制器的設(shè)計(jì)。1． 確定輸入變量和輸出變量本設(shè)計(jì)中選擇兩電極復(fù)位端的時(shí)間偏差E及偏差變化為輸入變量，PWM脈寬調(diào)制信號(hào)占空比增量U為輸出量。相反的如果EC為NS,說明誤差有減小的趨勢,所以無需加太大的控制量U,可以設(shè)置為PM。MATLAB，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”。這樣模糊控制器就做好了，,。但由于控制器本身沒有積分環(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。： 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)。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。 /調(diào)用定時(shí)子程序while(precount!=0){Yudi()。ET1=1。count ++。amp。sbit pwm2=。main{P1=P0。i0。P0=00H；delay(20)。TR0=1。}void timer2(void)interrupt 1 using 1{unsigned char tmp3,tmp4。k++) { e(k)=timer1(k)timer2(k)。amp。e(k)0){E(k)[4]=1。}else if (ec(k)0amp。amp。}else if(Ec(3)=1) {U=2。}else if(Ec(0)=1) {U=2。}else if(Ec(2)=1) {U=1。}}while(E(k)[0]=1){ if(Ec(4)=1) {U=0。 delay(pwm1*50)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我們大學(xué)四年學(xué)習(xí)生活的實(shí)踐和總結(jié)。整個(gè)設(shè)計(jì)中都傾注了王老師大量的心血，對我的設(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)，使得我少走了不少彎路，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才能按時(shí)、順利的完成。}else if(SA0==1or SA2==1){P0=12H。}else if(Ec(2)=1) {U=2。}else if(Ec(0)=1) {U=3。}else if(Ec(3)=1) {U=2。}else if(Ec(1)=1) {U=1。}while(E(k)[6]=1) /查表{ if(Ec(4)=1) {U=3。ec(k)=16){Ec(k)[1]=1。amp。}else if (e(k)0amp。 }if(e(k)25ms){e(k)=25ms。tmp4=TL1。}void timer1(void)interrupt 0 using 1{unsigned char tmp1,tmp2。TL0=0xff。}else if(SA0==1or SA2==1){P0=12H。shijiancha()。 /聲明延時(shí)函數(shù)void dianji(void)。}else Maichong=00HMaichong=P0。TR1=1。 /允許外部中斷1中斷EA=1； /CPU開放中斷count=0。 /調(diào)用雨量多少子程序t1()。void t1 (void)。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。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。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。本文采用MATLAB模糊邏輯工具箱設(shè)計(jì)模糊控制器。這樣,針對E、EC的組合可以總結(jié)出類似的規(guī)則,。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。 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。這樣,當(dāng)在濕路上駕駛時(shí)，駕駛者就無需動(dòng)手打開雨刮器，使駕駛者集中精力開車。只要求掌握現(xiàn)場有經(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程中的操作數(shù)據(jù)及被控對象的運(yùn)行數(shù)據(jù)等。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。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。因此。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Ke和Kec的大小意味著對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)。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關(guān)系，對模糊控制器的控制性能影響極大?？刂屏康幕菊撚蚋鶕?jù)被控對象提供的數(shù)據(jù)選定?；蛉u，u]的中點(diǎn)（u+u）/2（其中u=u=…=u）作為控制量。這里將用模糊條件語句來表示二維模糊控制器：“若e is A and ec is B，則u is C”。 精確量的模糊化將精確量(實(shí)際上是數(shù)字量)轉(zhuǎn)化為模糊量的過程稱為模糊化或稱模糊量化。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。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。4．控制規(guī)則。 ，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。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。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)。對于普通集合來說，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。1986年，在日本，基于模糊控制技術(shù)所開發(fā)的產(chǎn)品及系統(tǒng)開始出現(xiàn)，并在實(shí)際應(yīng)用中取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。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。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，使得v2和v3接通，v1和v4關(guān)斷，電流由右向左流過電機(jī)，使電機(jī)反轉(zhuǎn)。第四章 智能雨刮器硬件設(shè)計(jì) 智能雨刮器的結(jié)構(gòu)框圖智能雨刮器系統(tǒng)由單片機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、雨滴傳感器及雨刷等組成。/VPP：外部程序存儲(chǔ)器選擇信號(hào)，低電平有效。（）：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫選通信號(hào)，低電平有效。 80C51引腳圖～：內(nèi)部帶有弱上拉的雙向I/O口，作為輸入引腳使用前，先向P2口鎖存器寫入1，使P2口引腳被上拉為高電平。因?yàn)橹行念l率為38KHz，所以本設(shè)計(jì)中選用128分頻，使f變?yōu)?00Hz，則周期為3ms。輸入端的電阻R和電容C組成低通電路，另一個(gè)電容C和電阻R組成高通電路，二者串聯(lián)起來接在集成運(yùn)放的同相輸入端[4]。它將接收到的紅外光脈沖信號(hào)變成電脈沖信號(hào)后送入帶通濾波器。接通電源后，電容C被充電，v上升，當(dāng)v上升到v時(shí)，觸發(fā)器被復(fù)位，同時(shí)放電BJT T導(dǎo)通，此時(shí)v為低電平，電容C通過R和T放電，使v下降。八個(gè)紅外發(fā)射管采用4個(gè)為一組，兩組并聯(lián)的方式，由555定時(shí)器驅(qū)動(dòng)。（玻璃水）和63176。因水和空氣的ε值不同，C隨雨滴的大小而變。仿真結(jié)果表明了設(shè)計(jì)的合理性及方案的可行性。3．本文系統(tǒng)分析了模糊控制理論及模糊控制技術(shù)在汽車上的應(yīng)用。 研究的意義據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界雨天行車有7%的事故是由于駕駛員手動(dòng)操作雨刷引起的，現(xiàn)在的汽車中已經(jīng)安裝了越來越多的傳感器以增加主動(dòng)性和被動(dòng)安全性。在汽車的駕駛史上，對風(fēng)窗玻璃的清潔問題解決開始得比較晚。本文在分析了模糊控制理論及雨刮同步擺動(dòng)規(guī)則的基礎(chǔ)上，提出了一種基于模糊控制的汽車智能雨刮系統(tǒng)。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，