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1、第31卷第5期电气电子教学学报Vol.31No.52009年10月JOURNALOFEEEOct.2009基于模糊控制的路径识别智能小车设计祝愿博,刘振兴,康晓晶,刘翔(武汉科技大学信息学院,湖北武汉430081)摘要:本文介绍了一种C语言实现的基于模糊控制的智能小车系统,通过小车的位置值和位置差值建立模糊系统,配合以速度PID控制,达到智能寻迹和速度匹配的目的。文章着重阐述了智能车的路径识别方法和用C语言实现模糊算法的方法。智能车系统核心控制单元采用了具有模糊指令的MC9S12DG128单片机。实践表明,采用模糊控制的智能小车在路径
2、识别的精准度,稳定性,及速度控制上具有明显优势。关键词:模糊控制;路径识别;智能小车中图分类号:TP273+.4文献标识码:B文章编号:100820686(2009)0520074203ADesignofSmartCarofTrackRecognitionbasedonFuzzyControlZHUYuan2bo,LIUZhen2xing,KANGXiao2jing,LIUXiang(WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430081,China)Abstract:Thispaperpr
3、esentsaClanguageprogrammingsmartcarsystembasedonfuzzycontrol.Thepurposeisperfectingthetrackrecognitionandspeedmatchingbythefoundationofthefuzzysystemthroughusingpositionvalueanditsdifference.ThemethodoftrackrecognitionandthemethodoffuzzyrealizedbyClanguageareintroducedp
4、articularly.ThecontrollerofsmartcarisMC9S12DG128withthefuzzyinstruction.Theresultofpracticesshowsthatthesmartcarusingfuzzycontrolhasabigadvantageobviouslyonspeedcontrolandtheaccuracy,stabilityoftrackrecognition.Keywords:fuzzycontrol;trackrecognition;smartcar本文介绍的智能小车采用红
5、外传感器,能够极管收发的红外线来识别路径。由于赛道上的黑色自主识别赛道上的25mm宽黑色引导线(引导线引导线对红外线的反射率低于对白色跑道,当某红的路径是未知的),并沿线行驶。运行过程中,小外发射管直射到前方黑色引导线上时,其对应的接车的速度控制是重点。根据路径情况,合理的加收管的电压则低于其它接收管电压。把所有接收管速、减速,才能使智能小车行驶得更稳定快捷。在的接收电压信号送入MCU的AD转换单元,得到速度控制环节中,速度的设定是关键因素,智能小一组量化的数字电压值,通过比较大小,从而可以判车应能够根据前方路径的不同,自主设定不同的
6、断出黑线位置。路径识别信息作为方向控制和速度速度。比如,直道快速,弯道慢速等。在本设计控制的输入。速度控制方框图如图1所示。中,速度设定采用模糊算法,它比查表法具有更好的灵活性和自适应性。1智能小车速度控制方案图1速度控制框图智能小车通过车头前方安装的一排红外收发二收稿日期:2009202217;修回日期:2009203220作者简介:祝愿博(19842),男,硕士研究生,主要研究方向为单片机、DSP的开发与应用,E2mail:zhuyuanbo204@163.com刘振兴(19652),男,博士,教授,主要从事控制理论及应用、故障诊
7、断技术与应用等研究工作。©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第5期祝愿博,刘振兴等:基于模糊控制的路径识别智能小车设计75由图可见智能小车根据赛道路径情况,由模指令在处理每个规则时,将前件表达式的运算结果[3]糊控制给定速度值,然后用增量式PID调节,控乘以一个权值后,作为模糊后件,而REV指令直接制小车实际速度。只要模糊控制建立合适,小车将结果送给后件。速度就能和赛道弧度合理匹配,以最
8、佳速度跑完3)WAV反模糊化指令全程。WAV(WeightedAverage)指令是解模糊的核心指令,其作用是把经模糊推理输出的模糊结果变2模糊控制的C语言实现换为精确结果。S12单片机采用重心法解模糊,其本设计利用路径
