自适应前照灯车灯模糊控制系统设计.pdf

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1、与科研探索知识创新自适应前照灯车灯模糊控制系统设计□钱立虎萧蕴诗吴继伟（同济大学电子与信息工程学院上海201804）摘要：在分析自适应前照灯系统(AFS)功能的基础上，引入了模糊控制技术，并针对水平和垂直两个方向的车灯控制设计了模糊控制器。同时考虑实际车辆行驶过程中的诸多客观因素，同样采用模糊决策的方法，对车灯控制结果进行补偿。并此基础上提出并建立了自适应前照灯硬件系统结构。关键词：AFS模糊控制硬件构成中图分类号：TQ153文献标识码：A文章编号：1007-3973（2010）01-078-03自适应前照灯系统（adaptivefront-lightingsystem,AFS）是结合

2、的系统建立方法。目前汽车照明领域的新热点。它的主要功能是使汽车近光灯第二阶段大约从1974—1979年，这是产生简单模糊控制在水平方向上随着转向盘转角和行驶速度等车辆行驶状态进器的阶段。在这期间，美国加州一个公司率先生产了第一只行左右转动；在垂直方向上，使近光灯能够根据汽车车身姿态模糊逻辑芯片。1980年丹麦的斯密司公司首次应用芯片在水（包括前倾或后仰等情况）进行角度调整。在汽车行驶过程中，泥烘干机中成功地实现了模糊控制。尤其是在弯道较多，夜间行驶时，有效减少司机疲劳程度，提1979年至今是发展高性能模糊控制器的第三阶段。1979高行车安全。图1即为AFS开启后，前照灯照明效果图。年T

3、．J．Procky和E．H．Mamdani共同提出了自学习概念，使系统性能大为改善。1983年日本富土电机开创了日本第一项应用——水净化处理。3AFS模糊控制器设计图1AFS效果图AFS系统近光灯可在水平和垂直两个方向进行调节，故1自适应前照灯系统（AFS）的产生与发展分别对这两个方向进行模糊控制器设计。自适应前照灯系统（AFS）的产生经历了人工手动调节、准3.1水平方向模糊控制器设计静态调节和动态自适应调节转向大灯系统三个阶段。水平方向上，采用转向轮偏差EA(根据汽车转向过程中转早在1980年，欧美发达国家汽车市场就出现了能让驾驶向轴的转动角度，以汽车直线行驶时的转向轴位置为基本参员

4、根据载重情况设定前照灯倾角的调节系统。尽管有了这一考点，车轮向左或向右转动的角度偏离汽车直线行驶时与参系统，但无法在行驶过程中自动校正的前照灯系统，对夜间会考点的角度偏差)和转向轮偏差变化率DeA作为输入量，控制车时的“炫目”危害束手无策。量为车灯的转动角度L。准静态照明距离调节系统可以根据载重量的变化校正大3.1.1输入输出论域的确定灯倾角变化量。它将车桥传感器的弹簧压缩行程信号提供给角度偏差EA：一般，汽车在转向时，相对参考点车轮转动控制装置，计算出前照灯的理论倾角并做出相应调整。由于到左或右的极限位置时，转向轮转动的角度约±90，把它离散这套系统调节速度较低，没有得到广泛使用。为

5、7个点，论域为：{-3，-2，-1，0，+1，+2，+3}；偏差语言变量取2003年，马瑞利集团车灯公司首次在汽车上安装了动态七个，即{负大，负中，负小，零，正小，正中，正大}，用符号表示调节灯。2006年又首次投放了可根据道路及天气情况调节的为{NB，NM，NS，Z，PS，PM，PB}。带有完整自适应前照系统（AFS）的前照灯。角度偏差变化率DeA：把它离散为7个点，论域为：2003年，伴随着欧盟的法定批准的出台，欧宝和梅塞德斯{-3，-2，-1，0，+1，+2，+3}；偏差语言变量取七个，即{负大，负几乎同时引入动态随弯转弯灯。2006年，海拉公司的AFS实中，负小，零，正小，正中

6、，正大}，用符号表示为{NB，NM，NS，现量产。迄今为止，海拉公司为14种车型装备了动态随弯转Z，PS，PM，PB}。弯灯，如奥迪A6、A8，宝马5系、X5等。输出L：根据汽车在转向过程中车灯的转动角度设计要国外这些知名公司对的AFS研究与成功应用，标志着AFS求，它的转动角度为相对参考点转动角度论域为[-20，+20]，把的开发进入了“批量生产”阶段，也证明了AFS才是汽车转向它离散为7个点，即：{-3，-2，-1，0，+1，+2，+3}，输出语言变量大灯的发展方向。取七个，{负大，负中，负小，零，正小，正中，正大}，用符号表示2模糊控制理论的发展及应用为{NB，NM，NS，Z，P

7、S，PM，PB}。自动控制技术是指利用一些自动控制装置代替人类驾驭3.1.2隶属度的确定机器、设备或控制生产的过程。然而有些看似十分简单的控采用等腰三角形模化法确定隶属度，偏差EA、、偏差变化制问题，用传统的控制理论和方法却不能解决，尤其对于那些率DeA、、输出量L的隶属度函数如图2、图3、图4所示。数学方程很难提出的问题，传统的控制技术更显力不从心。而在这类问题中，模糊控制技术却发挥了奇特的优势。模糊控制技术发展大致经历三个阶段：1965—1