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(多图) 基于模糊控制的汽车灯光随动系统仿真

现代电子技术 聊城大学 楚晓华 惠鸿忠 张伟伟 李会英?? 2010年12月13日 ?? 收藏0

  自适应前照灯系统(Adaptive Front-lighting Systern,AFS)是使近光灯光轴在水平方向上与转向盘转角联动进行左右转动,在垂直方向上与车高联动进行上下摆动的灯光随动系统。它使得近光灯的照射光线能转向车辆的前进方向,在夜间行驶时,前方的交叉路口、弯道处的可视性能得到提高,能够有效地降低驾驶员在夜晚弯路上行车的疲劳程度,使驾驶者能够看清转弯处的实际路况,进而有充分的时间来应付紧急情况,从而明显提升夜晚弯路上行车的安全性。

  1 汽车灯光随动系统的工作原理

  汽车灯光随动系统的工作原理如图1所示。汽车灯光随动系统共由四部分组成:传感器、ECU、车灯控制系统和前照灯。汽车车速传感器和方向盘转角传感器不断地把检测到的信号传递给ECU,ECU根据传感器检测到的信号进行处理,把处理完后的数据进行判断,输出前照灯转角指令,使前照灯转过相应的角度。

汽车灯光随动系统的工作原理

  汽车在转弯时,重点是要提前看到所转方向的障碍物,根据现实驾驶的经验,车灯一般只需转过O~15°即可,只需要所转方向侧的那只前照灯实现智能转向就可,另一侧前照灯还是保持原来的方向。虽简化了控制,仍然能够达到预期的效果。

  2 模糊控制系统的组成和实现过程

  一个模糊控制系统必须包含一些必要的部件。模糊控制属于计算机数字控制的一种形式,它的组成类似于一般的数字控制系统,如图2所示。

模糊控制系统

  模糊控制器的组成如图3所示,它主要包括输入量的模糊化、模糊推理和逆模糊化(或称模糊判决)三部分。模糊控制器的实现可由模糊控制通用芯片实现或由计算机(或微处理机)的程序来实现。

  3 灯光随动系统模糊控制器设计原理

  如图4所示:当汽车转过很小的角度时,其转动半径R近似地等于L和转动角度δ的比值,通过车速传感器的数据很容易计算出行驶的距离L,通过方向盘传感器检测到的信号也容易得出δ的值,这样就很容易求出转动半径R的值。而且,根据实际经验可知,灯的转向和汽车行驶的半径R的关系最大。因此,可根据R值的变化对汽车车灯的转向进行模糊控制。首先定义R,如果为正值,说明为逆时针转动,负值为顺时针转动;另外定义θ为正,说明为左边灯向左转动度数,负值为右边灯向右转动度数。

灯光随动系统模糊控制器设计原理

?  4 汽车灯光随动系统仿真及结果

  本系统的模糊设计器采用Matlab模糊工具箱设计模糊控制器。

  在Madab中键入FUZZY,进入模糊逻辑编辑窗口FIS Editor,如图5所示。可以对输入和输出的隶属函数进行编辑。

Matlab模糊工具箱


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模糊控制? 灯光随动? AFS?

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