【正文】 法，這種方法周期T（或頻率）不變，而同時(shí)改變t和t。因此。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(zhǎng)短。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。PWM驅(qū)動(dòng)裝置與傳統(tǒng)晶閘管驅(qū)動(dòng)裝置比較，具有下列優(yōu)點(diǎn)：需用的大功率可控器件少，線路簡(jiǎn)單；調(diào)速范圍寬；電流波形系數(shù)好，附加損耗??；功率因數(shù)高。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。這種形式的控制器稱為自調(diào)整比例因子模糊控制器。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。Ku選擇過小會(huì)使系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程變長(zhǎng)，而Ku選擇過大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩加劇。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)。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。Ke選得較大時(shí)，系統(tǒng)的超調(diào)也較大，過度時(shí)間較長(zhǎng)。即，選擇量化因子和比例因子要充分考慮與D/A和A/D轉(zhuǎn)換精度相協(xié)調(diào)，使接口板的轉(zhuǎn)換精度充分發(fā)揮，并使其變換范圍充分被利用。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。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。每次采樣經(jīng)過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。 設(shè)誤差變量所取的模糊子集的論域?yàn)椋簕n，n+1，…，0,…，n1，n}，誤差變化量所取的模糊子集論域?yàn)?{m,m+1, …,0,…,m1,m}?？刂屏康幕菊撚蚋鶕?jù)被控對(duì)象提供的數(shù)據(jù)選定。即把等級(jí)細(xì)分，可以提高控制精度，但這受到計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)的限制，另外也要增大計(jì)算量。顯然基本論域內(nèi)的量為精確量。3．加權(quán)平均判決方法。或取[u，u]的中點(diǎn)（u+u）/2（其中u=u=…=u）作為控制量。這個(gè)判別方法簡(jiǎn)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。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。B、C分別表示誤差e、控制量u的對(duì)應(yīng)語言變量的語言值，如PM、PS、0、NS、NM中的一個(gè)值。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”。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。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。如果把[6，+6]區(qū)間的離散化了的精確量分為七個(gè)檔次，每個(gè)檔對(duì)應(yīng)一個(gè)模糊集，模糊化過程就相當(dāng)簡(jiǎn)單。 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。 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。但是，由于模糊控制器輸入的維數(shù)增多，控制規(guī)則的選取越來越困難，相應(yīng)的控制算法越來越復(fù)雜。但是，二維模糊控制器也可取系統(tǒng)的誤差e及其和∑e作為輸入變量，這種結(jié)構(gòu)反映的是PI控制規(guī)律。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。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。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。模糊控制系統(tǒng)類似傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，可分為單變量控制系統(tǒng)、多變量控制系統(tǒng)。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。7．計(jì)算機(jī)執(zhí)行完1~6步驟后，即完成了對(duì)被控對(duì)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(duì)被控對(duì)象的控制。輸入量模糊化后的語言變量E、EC(具有一定的語言值)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?？刂埔?guī)則的條數(shù)可能有很多條，那么需要求出總的控制規(guī)則R，作為模糊推理的依據(jù)。4．控制規(guī)則。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。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。微機(jī)通過采樣獲得系統(tǒng)被控量的精確值，然后將其與給定值比較，得到系統(tǒng)的誤差。 ，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。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。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)。幾種常見的隸屬函數(shù)形式在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)滿足問題需要及計(jì)算簡(jiǎn)便的原則，常用的隸屬函數(shù)有下列幾種[10]：(1)正態(tài)型，b0 式() (2)三角形 式() (3)升半梯形 式() 本文選用的是三角形隸屬函數(shù)。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。不同的隸屬函數(shù)所描述的模糊集合也不同。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。隸屬函數(shù)這個(gè)概念很好地描述了事物的模糊性，關(guān)于隸屬函數(shù)需要做以下幾點(diǎn)說明：(1)隸屬函數(shù)的值域?yàn)閇0,1]，它將普通集合特征函數(shù)只能取0，1兩個(gè)值，推廣到[0,1]閉區(qū)間上連續(xù)取值。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)。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。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)于普通集合中特征函數(shù)的值域從{0,1}集合擴(kuò)展為[0,1]閉區(qū)間，且定義特征函數(shù)為該閉區(qū)間的連續(xù)函數(shù)，則以這特征函數(shù)對(duì)論域進(jìn)行劃分，即可得到模糊集合。對(duì)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。其基本思想是在被控對(duì)象的模糊模型的基礎(chǔ)上，用機(jī)器去模擬人對(duì)系統(tǒng)控制的一種方法。到目前為止，模糊控制還沒有統(tǒng)一的定義。1984年，國際模糊系統(tǒng)學(xué)會(huì)成立。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。模糊控制較大規(guī)模的研究是從1980年開始的。他以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，用語言規(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。智能控制又包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制和仿人智能控制等。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。： 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(duì)雨刮同步造成影響。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。電機(jī)復(fù)位端為兩電機(jī)各自的左到位開關(guān)。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)。同理可分析，此時(shí)v2和v3是關(guān)斷的。下面舉例說明此電路對(duì)電機(jī)A的控制過程:當(dāng)單片機(jī)經(jīng)P0接口輸出12H控制模型時(shí)，由于鎖存器74LS125中的三態(tài)門1是打開的，所以光電隔離器LEI導(dǎo)通并發(fā)光，光敏三極管輸出為高電平，因而使大功率場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)管IRF640（v1）導(dǎo)通。把光電傳感器的信號(hào)經(jīng)帶通濾波器把信號(hào)頻率限制在38KHz左右，再經(jīng)分頻器進(jìn)行128分頻，使脈沖信號(hào)變?yōu)楹撩霐?shù)量級(jí)。根據(jù)與A、的關(guān)系，集成運(yùn)放兩輸入端外接電阻的對(duì)稱條件，可得： 1+ 解得：R=,R= PIC16F877A的功能第四章 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。因大容量的電容器體積大，價(jià)格高，應(yīng)盡量避免使用。 帶通濾波器原理示意圖 帶通濾波器的典型電路為了估算方便起見，設(shè)R=2R，R=R，此時(shí)可求得帶通濾波器的電壓放大倍數(shù)為： 式() 式() 式() 式() 式()本設(shè)計(jì)中選取中心頻率為38kHz，帶寬為100Hz，所以Q為380，選取C，再求R 。現(xiàn)將二者串聯(lián)起來，且ff，則其通頻帶即是上述二者頻帶的覆蓋部分，即等于ff。將低通濾波器和高通濾波器串聯(lián)起來，即可獲得帶通濾波電路。 SFH320外形圖 帶通濾波器帶通濾波器的作用是只允許某一段頻帶內(nèi)的信號(hào)通過，而將此頻帶以外的信號(hào)阻斷。SFH320是NPN型硅光電三極管。 紅外接收管紅外接收管SFH320是西門子公司生產(chǎn)的。本設(shè)計(jì)中采用的是恒流源技術(shù)。由于555內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電壓和溫度變化的影響很小。當(dāng)v降到v時(shí)，觸發(fā)器又被置位，v翻轉(zhuǎn)為高電平?？捎杉呻娐贩聪嗥?、與非門、無穩(wěn)態(tài)電路, 555定時(shí)器等組成. 其中555定時(shí)器組成的振蕩發(fā)射系統(tǒng)容易起振,本身的輸出功率較大,常用其組成發(fā)射系統(tǒng),，：C、C的比較電壓分別為V和V。工作在38 kHz的頻率下，采用這種方式可以減少發(fā)射電路的功耗。它具有高線性度、高可靠性、高脈沖處理能力等特點(diǎn)。 發(fā)射管發(fā)射管采用西門子公司出產(chǎn)的SFH421作為光源，實(shí)物圖如圖210所示。 發(fā)射模塊發(fā)射模塊的主要功能是為接收模塊提供足夠的光輻射通量，本設(shè)計(jì)中光源定為紅外線，所以發(fā)射模塊由八個(gè)紅外發(fā)射器、一個(gè)555定時(shí)器和電阻電容元件組成。： 第三章 智能雨刮器的硬件組成及其芯片介紹該雨刮器的雨滴傳感器部分主要由發(fā)射模塊和接收模塊兩大模塊組成。從發(fā)射元件發(fā)出的光反射到接收裝置的擋風(fēng)玻璃區(qū)域被稱之為傳感器的“敏感區(qū)域”，僅當(dāng)雨水滴到這個(gè)區(qū)域時(shí)，才可以被探測(cè)出來。（玻璃空氣）之間。由光（本設(shè)計(jì)中選用紅外線）發(fā)射元件發(fā)射出的紅外光以全反射角度在擋風(fēng)玻璃的外表面反射，其角度必須在42176。所以采用第三種方法，利用光強(qiáng)變化來實(shí)現(xiàn)的雨滴傳感器?？衫霉鈴?qiáng)的衰減信號(hào)控制雨刮器的動(dòng)作。在這個(gè)系統(tǒng)中雨滴傳感器的作用最重要。仿真結(jié)果表明了設(shè)計(jì)的合理性及方案的可行性。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)。由于生產(chǎn)工藝的問題，兩個(gè)雨刮電機(jī)的轉(zhuǎn)速不可能完全一樣，就會(huì)存在兩個(gè)雨刮片擺動(dòng)不同步的問題。因此，要研制智能化的汽車離不開模糊控制技術(shù)。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。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。 論文的內(nèi)容論文結(jié)合智能雨刮系統(tǒng)的特點(diǎn)，進(jìn)行了以下幾個(gè)問題的研究：1．論文總結(jié)了汽車雨刮器的發(fā)展歷程以及汽車傳感器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，提出了研制汽車雨滴傳感器的重要意義。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(yùn)動(dòng)或者得到更好的視角。 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。在對(duì)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。伴隨著其他一些技術(shù)革