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聯(lián)動(dòng)控制、復(fù)合控制目前，巡航控制裝置是獨(dú)立式的，要求在控制中提高敏感度、加快響應(yīng)速度和擁有更高的精度。例如模糊控制、迭代學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制等。9. 汽車巡航控制系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)向(1) 新控制理論的應(yīng)用車輛的行駛狀況受到乘客、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的變化、復(fù)雜路況等因素的影響。有利于模糊控制在汽車巡航系統(tǒng)中運(yùn)用的普及。此時(shí)模糊控制表可以發(fā)揮很大的作用，將它存儲(chǔ)在系統(tǒng)存儲(chǔ)器中，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行查表得到模糊控制輸出量，不僅響應(yīng)速度快，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，同時(shí)方便離線調(diào)整和修改。在硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，如果我們使用由模糊邏輯芯片構(gòu)成的專用模糊控制器，雖然其推理速度快，控制精度高，但價(jià)格昂貴，輸入輸出及模糊控制規(guī)則有限，且靈活性較差。但是巡航控制系統(tǒng)如果脫離了實(shí)時(shí)性，那將沒(méi)有任何實(shí)際運(yùn)用價(jià)值。設(shè)計(jì)模糊控制規(guī)則時(shí)必須考慮規(guī)則的完備性、交互性和一致性。在此為了設(shè)計(jì)方便，選擇了常用的三角形隸屬度函數(shù)?？赡軙?huì)影響系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間和控制精度。為了使模糊控制更平滑，應(yīng)該選擇一個(gè)成熟的重疊率。~。如果安排過(guò)少，系統(tǒng)響應(yīng)可能會(huì)不太敏感，系統(tǒng)的輸出會(huì)在期望值附近振蕩。改變輸入信號(hào)的占空比，改變輸入高電平的時(shí)間，從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。 模擬車速的電機(jī)控制電路模擬車度的電機(jī)用IRF3205來(lái)控制。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電路Figure Actuator drive circuitTLE5205邏輯真值表如表72所示。其引腳與功能如表71所示。 離合器驅(qū)動(dòng)電路Figure Clutch drive circuit當(dāng)輸入信號(hào)Vi高電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，N溝道的MOSFET不導(dǎo)通，二極管左端為高電平，離合器不工作；反之則離合器閉合。A/~，這個(gè)數(shù)字量存放進(jìn)微控制器中，經(jīng)計(jì)算得出節(jié)氣門開度。 設(shè)定鍵、加速鍵、減速鍵、取消鍵信號(hào)處理電路Figure Set key、Stop button、Accelerator、Slow keys 、Resume key signals processing circuit 節(jié)氣門電壓信號(hào)采集電路節(jié)氣門位置傳感器相當(dāng)于一個(gè)電位器，如果正負(fù)兩端加上5V電壓，~，當(dāng)節(jié)氣門打開一定的開度，輸出端將輸出一個(gè)與節(jié)氣門開度成正比的電壓量，這個(gè)電壓經(jīng)過(guò)濾波電路進(jìn)入微控制器的模擬通道引腳。 手制動(dòng)開關(guān)信號(hào)處理電路Figure Hand brake switch signal processing circuit。 開關(guān)量的采集在巡航控制系統(tǒng)中很多控制量只需要用開關(guān)量來(lái)表示，微控制器識(shí)別它們產(chǎn)生的高低電平，依據(jù)這些信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制輸出。在一定時(shí)間內(nèi)，根據(jù)脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)計(jì)算脈沖的頻率。傳感器輸出的方波信號(hào)要經(jīng)過(guò)放大濾波電路才能送入微控制器。其輸出電壓根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速的不同，輸出占空比也不同。電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的電壓是12V，微控制器的電壓是5V。電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞影響系統(tǒng)的正常工作。 NLX230的工作原理及隸屬函數(shù)的表示方法設(shè)y(k+1)是第k+1時(shí)刻的輸出，x(k+1)是k+1時(shí)刻的輸入，R是輸入輸出關(guān)系，其推理過(guò)程可用關(guān)系方程式表示如下： (6–1)當(dāng)不考慮單片機(jī)內(nèi)部的反饋信號(hào)時(shí)，則有： (6–2)在NLX230中，模糊量的隸屬函數(shù)用項(xiàng)寄存器存放，每個(gè)項(xiàng)寄存器有2個(gè)字節(jié)，第一個(gè)字節(jié)存放隸屬函數(shù)的中心值，第二個(gè)字節(jié)存放輸入端選擇信號(hào)和隸屬函數(shù)的底寬。VSS：電源地。RST：復(fù)位信號(hào)輸入端，低電平有效。XO：石英振蕩器信號(hào)輸出端。主方式中無(wú)效。M/S：主從方式設(shè)置端，M/S=1時(shí)，處于主方式；M/S=0時(shí)，處于從方式。SK：串行時(shí)鐘。STB：選通信號(hào)，它和MA0~MA2結(jié)合，用于選通輸入和輸出數(shù)據(jù)。[2] NLX230引腳Figure NLX230 pin各引腳功能簡(jiǎn)要說(shuō)明如下：DI0~DI7：8位數(shù)據(jù)輸入端，由MA0~MA2控制輸入選擇器選擇，由選通信號(hào)STB進(jìn)行同步。它采用Mamdani法的極小極大合成運(yùn)算進(jìn)行推理，是一種有固定推理方式的模糊單片機(jī)。此次設(shè)計(jì)基本達(dá)到了利用模糊控制改善PID控制的目的。通過(guò)對(duì)不同巡航車速的仿真結(jié)果分析，得出了相類似的結(jié)論。但我們也發(fā)現(xiàn)了明顯的區(qū)別，當(dāng)巡航車速設(shè)定為40m/h、60km/h和80km/h時(shí)，模糊PID控制曲線的響應(yīng)時(shí)間快于單一的PID控制，且超調(diào)量小，或幾乎沒(méi)有超調(diào)，穩(wěn)定性好。、。 模糊PID控制器仿真模型Figure Simulation Model of Fuzzy PID Controller 仿真結(jié)果分析我們將汽車動(dòng)力仿真模型和模糊PID控制器仿真模型，以及PID控制器仿真模型制作成子系統(tǒng)，做最后的仿真連接。最后將建立起來(lái)的模糊控制系統(tǒng)保存到工作目錄中。、。得出的控制表如表5表5表53所示。 規(guī)則編輯器窗口Figure Rule Editor window 繪制輸出變量的控制表編輯好控制規(guī)則后，打開規(guī)則觀察器。輸入語(yǔ)言變量的范圍是[0 5]；輸出語(yǔ)言變量的范圍是[0 ]；為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我們采用三角隸屬度函數(shù)。在汽車巡航系統(tǒng)的模糊PID控制中，模糊控制器的輸入語(yǔ)言變量為速度誤差絕對(duì)值|E|和速度誤差變化率絕對(duì)值|EC|；輸出語(yǔ)言變量為PID控制系數(shù)的在線修正參數(shù)Kp′、Ti′、Td′。 利用模糊邏輯工具箱建立模糊控制器 添加輸入輸出語(yǔ)言變量運(yùn)行MATLAB軟件，在Command Window窗口中輸入fuzzy，并回車。 仿真模型的建立 汽車動(dòng)力仿真模型的建立依據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，汽車的運(yùn)動(dòng)方程為： (5–1)式中： ：驅(qū)動(dòng)力(N)； ：行駛阻力(N)，其公式為： (5–2) ：空氣阻力(N)，其公