(最新)基于模糊控制的智能车寻迹算法研究

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1、基于模糊控制的智能车寻迹算法研究摘要：与传统的自动控制相比，模糊控制不用建立在被控对象准确的数学模型的基础上。这一特点在非常适用于实际运用中影响因素很多、结构十分复杂系统。其系统有易于接受，设计简单，维护方便，而且比常规控制系统稳定性好，鲁棒性高等特点。因其与本设计实际条件相似，所以选其做智能小车的寻迹算法研究。关键词智能小车；模糊控制；寻迹算法ABSTRACTComparedwiththetraditionalautomaticcontrol，fuzzycontrolwithoutbasedonaaccuratemathematicalmo

2、delofcontrolledobject.Thisfeatureissuitableforthesystemswhichhavemanyinfluencingfactorsandaverycomplexstructureinthepracticalapplication.Therearemanyfeatureinthissystem:suchaseasytoaccept,thedesignissimple,convenientmaintenance,morestabilityandrobustnessthanconventionalcont

3、rolsystem，andsoon.Becauseitissimilartotheactualconditionsofourdesign,sowechooseitforthesmartcartracingalgorithm.KEYWORDSsmartcar；fuzzycontrol；tracingalgorithm目录1.前言12.硬件设计32.1整体结构32.2传感部分42.2.1原理42.2.2　电路设计42.2.3　传感器感应板布局42.2.4　闸门感应器52.3控制部分52.4驱动部分62.4.1电机驱动62.4.2舵机驱动63.　程

4、序设计部分73.1模糊控制原理73.2智能车模糊逻辑控制器73.2.1编码83.2.2模糊化83.2.3模糊规则库93.2.4模糊判决93.3模糊控制器实现104.结论11致谢11参考文献121.前言本题目来源于瑞萨超级MCU模型车大赛。瑞萨超级MCU模型车大赛主要是设计智能控制程序，根据感应器以及测速器反馈的信号（通过前方的反射式红外光电传感器检测到黑色跑道上白线路径），然后通过智能程序的判断与控制，使智能小车能在特定赛道（直道、S道、交叉道、上下坡、变线区等轨道）上高速行驶为目的的比赛。其中涉及的技术主要有传感器技术、单片机设计技术和控制

5、算法。MCU模型车大赛是参赛选手要求在搭载有瑞萨MCU主板上的模型车上自行设计并编入独立的控制程序，拼装制作成自动驾驶车参加竞技，胜负是根据顺利跑完全程比赛的时间长短来判定的。纵观一下现时的智能控制算法，如PI、PD、PID、模糊、神经网络算法等，再根据该赛事车子感应及跑道的情况，提出用模糊算法进行车子的寻迹控制，希望能研究出较好的寻迹算法。努力寻求小车性能最优（检测准确、行驶平稳、速度快、抗干扰强等）。模糊逻辑控制(FuzzyLogicControl)简称模糊控制(FuzzyControl)，是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础

6、的一种计算机数字控制技术。1965年，美国的L.A.Zadeh创立了模糊集合论；1973年他给出了模糊逻辑控制的定义和相关的定理。1974年，英国的E.H.Mamdani首先用模糊控制语句组成模糊控制器，并把它应用于锅炉和蒸汽机的控制，在实验室获得成功。这一开拓性的工作标志着模糊控制论的诞生。模糊控制实质上是一种非线性控制，从属于智能控制的范畴。模糊控制的一大特点是既具有系统化的理论，又有着大量实际应用背景。其典型应用的例子涉及生产和生活的许多方面，例如在家用电器设备中有模糊洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、照相机和摄录机等；在工业控制领域中有水

7、净化处理、发酵过程、化学反应釜、水泥窑炉等的模糊控制；在专用系统和其它方面有地铁靠站停车、汽车驾驶、电梯、自动扶梯、蒸汽引擎以及机器人的模糊控制等。近年来，13研究模糊算法在智能寻迹小车上应用的课题渐渐增加，但大多数都是静态传感，即传感器安装在车体上，并不会随方向改变而发生变化。本设计就是研究另一种基于动态传感器的智能寻迹小车的设计。132.硬件设计2.1整体结构本智能小车包括三大部分：传感部分、控制部分和驱动部分。传感部分有传感器感应板、传感器子处理板和闸门感觉器三个模块；控制部分的CPU板使用的是H8-3048单片机；驱动部分的电机驱动析

8、集成了控制电路、驱动电路和电源电路。如图2.1，图2.2：图2.1智能小车整体结构模块图图2.2智能小车整体结构实物图132.2传感部分2.2.1原理根据跑道的实际