基于模糊控制的智能車尋跡算法研究(編輯修改稿)
2024-12-23 21:00 本頁面
【文章內容簡介】 （高 電平， LED 熄滅）。 圖 紅外感應器原理 圖 圖 紅外感應器電路原理圖 電路設計 電路原理如圖 ： 傳感器感應板布局 傳感器的布置方案有單排、雙排、 W字形排列等。我們采用了單排一字形的排列方式。 具體的布置方式如圖 ,圖 ，也就是在車模的頭部安裝一塊電路板，其 5 底部安裝 8 個傳感器。 圖 紅外感應器布局框架圖 圖 紅外感應器布局實物圖 閘門感應器 閘門 感應器也是采用紅外傳感器，原理同上，布局 如圖 ，圖 。 圖 閘門感應器布局框架圖 圖 閘門感應器布局實物圖 控制部分 日本的瑞薩 H83048 單片機擁有 128KROM 和 4KRAM， 11 個 IO 端口（ 1～ B）， 5個 ITU（整型定時器）等較為豐富的資源。 6 驅動部分 驅動部分主要驅動的是兩路電機和一路舵機，均使用 PWM 來控制。 PWM( Pulse Width Modulation)，又稱脈沖寬度調制方式，是指通過改變輸入脈沖的有效工作時間，改變輸入平均電壓的調節(jié)電機轉速方式。 PWM 信號的 有效工作時間和周期的比值為 PWM 信號的占空比 a為 : a= toout/T 式中 ： a— 占空比值 ， toout— PWM一個周期內高低電平中有效電平時間 ， T— PWM周期 電機驅動 硬件 驅動設計是基于 H 橋的電路 （如圖 ） ，控速則采用 PMW 控制電流來調整速度。 圖 H橋原理圖 舵機驅動 舵機采用 PWM 脈沖控制，通過調整脈沖的占空比實現(xiàn)舵機的左轉和右轉，如圖。 圖 舵機控制原理圖 7 3. 程序設計部分 模糊控制原理 模糊控制（ Fuzzy Control）是以模糊集理論、模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎的一種智能控制方法，它從行為上模仿人的模糊推理和決策過程。該方法首先將操作人員或專家經驗編成模糊規(guī)則，然后將來自傳感器的實時信號模糊化，將模糊化后的信號作為模糊規(guī)則的輸入，完成模糊推理，將推理后得到的輸出量加到執(zhí)行器上。 實現(xiàn)模糊控制算法的過為：單片機采樣得到被控制量的精確值，然后將此量與給定 值比較得到誤差信號 E；把誤差信號 E 的精確題壁進行模糊化變成模糊量，誤差E 的模糊量可用相應的模糊語言表示。至此，得到了誤差 的模糊語言集合的一個子集 e(e 實際是一個模糊相量 )。再有 e 和模糊控制規(guī)則 R(模糊關系 )根據(jù)推理的合成規(guī)則進行模糊決策，得到模糊控制量 u，即 u =e。 R 式中： u 為一個模糊量。 為了給被控對象施加精確的控制，還需進行解模糊處理。在得到控制量后，經數(shù)模轉變?yōu)榫_的模擬量送給執(zhí)行機構，對被控對象進行一步控制。之后，中斷等待第 2次采樣，進行第 2步控制。這樣循環(huán)下去，就實現(xiàn)了被控對象漠糊控制。 智能車模糊 邏輯 控制 器 模糊控制器（ Fuzzy Controller,FC） 也稱為模糊邏輯控制器（ Fuzzy Logic Controller,FLC），由于所用的模糊控制是由模糊理論中模糊條件語句來描述的，因此，模糊控制器是一種語言型控制器，故也稱為模糊語言控制器（ Fuzzy Language Controller,FLC）。 模糊控制器 主要 由 3 個功能模塊組成，即模糊化模塊、和模糊 判決 模塊，如圖。 圖 模糊邏輯控制器結構圖 8 編碼 位置偏差 e 及其變化率 ec 是模糊控制器的 2 個輸入，其中： ec=eiei1。模糊控制器 需對這 2個精確量進行編碼，使其成為模糊量，進而參加模糊推理。智能車上使用了 8個光電管，其編碼表如表 。 表 軌跡位置編碼表 軌跡位置 傳感數(shù)值 編碼 軌跡位置 傳感數(shù)值 編碼 L1 0x80。0x81 7 L5 0x08 1
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