【正文】 .................................................................................... 16 雨滴傳感器的硬件設(shè)計 ........................................................................................... 16 電機控制的硬件設(shè)計 ............................................................................................... 16 第五章 智能雨刮器的軟件設(shè)計 ............................................................................................ 19 雨滴傳感器的流程圖設(shè)計 ....................................................................................... 19 智能雨刮器雙電機控制的流程圖設(shè)計 ................................................................... 20 汽車智能雨刮器的主程序流程圖設(shè)計 ................................................................... 22 第六章 基于模糊控制的智能雨刮控制系統(tǒng) ........................................................................ 23 模糊控制簡介 ........................................................................................................... 23 模糊控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) ............................................................................................... 24 模糊集合 ........................................................................................................ 24 隸屬度函數(shù)及其確定 .................................................................................... 24 模糊控制器的設(shè)計 ................................................................................................... 25 模糊控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................................................................ 27 精確量的模糊化 ............................................................................................ 28 建立模糊控制器的控制規(guī)則 ......................................................................... 29 模糊判決 ......................................................................................................... 29 論域、量化因子及比例因子的選擇 ............................................................. 30 論域及基本論域 .......................................................................................... 30 量化因子 ...................................................................................................... 30 比例因子 ...................................................................................................... 31 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 量化因子和比例因子的選擇 ...................................................................... 31 智能雨刮器電機的模糊控制 ................................................................................... 32 智能雨刮器的控制原理圖 ............................................................................ 32 直流電機的調(diào)速原理 .................................................................................... 33 電機同步設(shè)計中選擇模糊控制的原因 ........................................................ 34 模糊控制在電機同步控制中的應(yīng)用 ............................................................ 36 模糊控制算法流程圖 ............................................................................................... 40 控制系統(tǒng)的仿真與分析 ........................................................................................... 42 總結(jié) .......................................................................................................................................... 45 參考文獻(xiàn) .................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。技術(shù)變化最大是在二戰(zhàn)以后，伴隨著 大規(guī)模機械的出現(xiàn)。如果汽車有雨滴傳感器，駕駛者就無需調(diào)節(jié)雨刮器設(shè)置來迅速停止刮片的運動或者得到更好的視角。因此，要研制智能化的汽車離不開模糊控制技術(shù)。在這個系統(tǒng)中雨滴傳感器的作用最重要。 如圖 ： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 圖 靜電電容傳感器 光量變化的雨滴傳感器 把半導(dǎo)體發(fā)光元件和感光元件配成一對，從發(fā)光元件發(fā)出的光信號， 如果在光路途中遇到雨滴落下，由于光的散射，光強減弱。如果在擋風(fēng)玻璃上有雨 ， 雨量越大，反射回來的光越多。峰值波長λ為 880 nm，帶寬 ? 80 nm。電容器 C放電所需的時間為 ： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） CRCRt PL 22 )2ln( ?? 式 () 當(dāng) C放電結(jié)束時 ， T截止 ， vc c 將通過 R1 、 R2向電容器 C充電 ， vc 由31vc c 上升到32vc c所需的時間為 ： CRRCRRt PH )()( 2121 ???? 式 () 當(dāng) vc 上升到32vc c 時， 觸發(fā)器又發(fā)生翻轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始，在輸出端就得到一個周期性的方波，其頻率為 [2]： CRRttf PHPL )2( 21 ???? 式 () 圖 多謝振蕩器電路圖 本文設(shè)計的發(fā)射模塊就是由 555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器，通過式 ()、 ()、 ()計算出 R1 、 R2 和 C的值，使 555電路發(fā)出頻率為 38 kHz的脈沖波，從而驅(qū)動紅外發(fā)射管工作在 38 kHz的頻率下 。峰值波長λ為 880 nm，具有高線性度、高可靠性等特點。 圖 帶通濾波器原理示意圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 圖 帶通濾波器的典型電路 為了估算方便起見，設(shè) R2 =2R， R3 =R，此時可求得帶通濾波器的電壓放大倍數(shù)為： )(1)()3( 0000 ffffjqAffffjAAA upuouou ???????。用 CD4024分頻器把由帶通濾波器輸出的脈沖信號分頻，滿足輸出脈沖信號是毫秒數(shù)量級 [5]。 T2EX()：定時器 T2 外部觸發(fā) 輸入端。 T1()：定時 /計時器 T1是的外部輸入端。 ALE 只能在執(zhí)行 MOVX 指令時被激活。當(dāng) EN=“1”時，電路輸出 Y 呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，當(dāng) EN =“0”時，實現(xiàn) Y=A 的邏輯功能，即 EN為低電平有效。同理可分 析，此時 v2 和 v3 是關(guān)斷的。 汽車雨刮器電機的軟件流程圖如圖 所示： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 電 機 雙 向 控 制 程 序M a i c h o n g 為 0 嗎 ？是 正 轉(zhuǎn) 嗎 ？啟 動 電 機輸 出 剎 車 代 碼YN輸 出 正 向 代 碼輸 出 反 相 代 碼M a i c h o n g 為 4 嗎 ？輸 出 大 雨 時 的占 空 比輸 出 小 雨 時 的 占空 比YNYN軟 延 時n 到 否 ？滑 行 代 碼軟 延 時k 到 否 ？軟 延 時n 到 否 ？滑 行 代 碼軟 延 時k 到 否 ？NYNYYN返 回NY讀 P 0 口 圖 雨刮器電機部分流程圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 汽車智能雨刮器的主程序流程圖設(shè)計 在汽車智能雨刮系統(tǒng)中，有許多非線性因素都 會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．計算機執(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量即誤差，因此系統(tǒng)的動態(tài)控制性能不佳。 模 糊 控 制 器模 糊 控 制 器d / d t d / d teu 圖 多維模糊控制器 因此本設(shè)計采用二維模糊控制器，把兩個電機復(fù)位的時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控制過程中所使用的控制 策略。 這個判別方法簡單易行，實時性也好，但它概括的信息量少，因為它完全不考慮其余一切從屬程度較小的點的情況。在理論上講，增加論域中的元素個數(shù)。設(shè)控制量所取的模糊子集論域為：{h,h+1, ? ,0,? h1,h},輸出控制量的比例因子由下式確定，即 : Ku=yu /h 式 () 由于控制量的基本論域為一連續(xù)的實際域，所以，從控制量的模糊集論域到基本論域的變換，可以用下式計算，即： yui =Ku*hj 式 () 式中 hj 為控制量模糊集論域中的任一元素或為控制量的模糊集所判決得到的確切控制量， yui 為控制量基本論域中的一個精確量， Ku 為比例因子