模糊逻辑控制系统

点赞:27114 浏览:128142 近期更新时间:2024-02-06 作者:网友分享原创网站原创

摘 要:汽车倒车防撞系统在车辆倒车时利用模糊逻辑控制方式,通过安装在车身上的5个超声波探头测量汽车两侧及车尾与障碍物的距离,当车上装的探头与障碍物的距离大于设定的极限值发出声音报警,提醒驾驶员而实现安全倒车.本文介绍了超声波测距工作原理;并对汽车倒车系统进行仿真实验,通过仿真、实验验证了本系统的可行性和有效性.

关 键 词 :超声波测距;汽车倒车防撞;模糊逻辑控制

中图分类号:TP273


由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量[1,2].本文利用安装在车身上的5个超声波距离传感器检测车辆与障碍物的距离,并把车辆到障碍物的距离及位置通知驾驶人员,起到安全的作用[3].

1.模糊逻辑控制和超声波测距器的原理

模糊逻辑控制遵循科学规律及法则,有对应的机制和原理.对于一个模糊逻辑控制系统来说,其具体结构如图1所示.

当超声波发生器T某一时刻发出超声波信号遇到障碍物时反射回来由接收器R所接受.

测量信号从T到R所用的时间,通过方程1就可以算出出超声波发生器和障碍物的距离.

其中d为障碍物与发生器的距离,s为总距离,c为声速,t为信号发出到返回用的时间.

汽车倒车防撞系统的信息采集流程图如图2所示,其中dl,d2,d3,d4,d5是安装在车身上的分别为5个超声波测距器的测量值.当汽车倒停车时,启动系统,5个超声波测距器进行信息采样,采样信息通过单片机输入模块传送到cpu进行运算比较,如果测量与障碍物的最小距离小于0.6米就发出“注意”的声音;如果测量与障碍物的最小距离小于0.35米则发出“危险”的声音并直接停车.

2.汽车倒车防撞系统建模

由图3可得:

这里小汽车车转向轮的转向角 ,根据泰勒中值定理,将ctgθ在Π/6处展开并简化如下:

3.仿真结果

倒车时系统稳定状态仿真结果如图4所示.

由仿真图所示,当接入阶跃信号时,系统输出车轮的转角大概在左向 趋于稳定,车上传感器与障碍物的距离大概在0.36米比较稳定,这表明达到了设计要求.