基于模糊控制的汽车智能雨刮系统的研究

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1、哈尔滨理工大学工学硕士学位论文基于模糊控制的汽车智能雨刮系统的研究摘要雨刮器是汽车车身的重要部件之一。汽车智能雨刮系统正在逐步取代传统的机械结构的雨刮器。采用雨滴感应式智能雨刮控制系统可以使驾驶员免除手动操作雨刮的麻烦，有效地提高了雨天行车的安全性。雨滴传感器是汽车智能雨刮系统的重要组成部分。本文分析了三种雨滴传感器的组成原理，基于光强变化的原理研制出了一种新型汽车红外线雨滴传感器。该传感器采用西门子公司生产的红外发射管和红外接收管，组成红外光发射电路和红外光接收电路，并用单片机处理接收到的信号。把雨滴传感器安装在风挡玻璃的驾驶室一侧，当下雨时，雨滴传感器可以分辨出大雨还

2、是小雨。实验证明，该雨滴传感器反应灵敏，实时性好，性能稳定。在汽车智能雨刮系统中，有许多非线性因素都会对雨刮同步造成影响。本文在分析了模糊控制理论及雨刮同步摆动规则的基础上，提出了一种基于模糊控制的汽车智能雨刮系统。我们用PIC单片机来控制整个系统，雨刮器是采用具有高速和低速两个档位的雨刮电机来分别控制两个雨刮片，当PICl6F873的RA0口检测到红外线雨滴传感器的信号时，即有雨滴落在风挡玻璃上，两个雨刮片就分别左右摆动，当小雨时，雨刮器工作在低速挡，当大雨时，雨刮器工作在高速挡。由于生产工艺的问题，两个雨刮电机的转速不可能完全一样，就会存在两个雨刮摆动不同步的问题。这

3、样，我们就需要用人的经验知识，即模糊控制规则，来调整PWM信号的占空比，使两个雨刮同步摆动。文中给出了硬件结构框图和主程序流程图。本文采用MATLAB软件对模糊控制系统和PID控制系统进行了仿真，并对比两个仿真结果。可以看出模糊控制器具有调节速度快，超调量小，控制精度高等特点。关键词汽车雨刮器：雨滴传感器；模糊控制；PIC单片机兰奎鎏登三盔耋三兰璺圭兰堡篁三TheStudyofIntelligentWindscreenWiperSystemofAutomobileBasedonFuzzyControlAbstractWindscreenwiperplaysanimport

4、antroleinautomobilebody．Traditionalwindscreenwiperofmechanicalstructureisbeingreplacingbyintelligentwindscreenwipersystemofautomobile．DriverCallavoidtooperatemanuallywindscreenwiperbyusingintelligentwindscreenwipersystemofraininductive，SOimprovingsecurityofdrivinginarainyday．RainsensoriSa

5、nimportantpartofintelligentwindscreenwipersystemofautomobile．Inthisthesis，compositivetheoryofthreekindsofrainsensorsareanalysed，andanew·typeofinfraredrainsensorofautomobileisdesignedbasedonthetheoryofvarietyoflightintersity．ThesensorUSeSinfraredemitterandinfraredphototransistorproducedbyS

6、IEMENStocomposetheinfraredemissiontireuitandreceivingcircuit，anddisposesreceivingsignalbysinglechip．TherainsensoriSfixedonwindscreenofthesideofdriver’Scab．Whenitraias，rainsensorcandistinguishthenumberofprecipitationrainfall．Theexperimentprovesthattherainsensorhassensitiveresponseandgoodre

7、al-timeperformanceandstability．Inintelligentwindscreenwipersystemofautomobile，manynonlinearfactorsinfluencesynchronizationofwindscreenwiper．Inthethesis，aintelligentwindscreenwipersystemofautomobilebasedonfuzzycontroliSpresented，byanalyzingfuzzycontroltheoryandsynchr