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1、第14卷第12期微机发展Vol.14No.122004年12月MicrocomputerDevelopmentDec.2004基于智能模糊控制的汽车自动驾驶系统121王英健,王玉凤,范必双(1.长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南长沙410076;2.长沙理工大学计算机与通信工程学院,湖南长沙410076)摘要:针对汽车驾驶这一复杂系统,提出了一种基于智能模糊控制的方案。该控制方案可以实现汽车自动驾驶到设定的或任意的目标位置。汽车任意时刻的位置和目的地的坐标值可由GPS获得。系统用MATLAB进行仿真,并获得
2、令人满意的效果。关键词:汽车驾驶;模糊控制;全球定位系统;MATLAB+中图分类号:TP273.5文献标识码:A文章编号:1005-3751(2004)12-0019-02TheSystemofAutomaticDriveBasedonIntelligentFuzzyControl121WANGYing2jian,WANGYu2feng,FANBi2shuang(1.SchoolofElectricandInformationEng.,ChangshaUniv.ofSci.andTechn.,Changsha
3、410076,China;2.SchoolofComputerandCommunicationEng.,ChangshaUniv.ofSci.andTechn.,Changsha410076,China)Abstract:Amethodbasedonintelligentfuzzycontrolispresentedinthispaperforthecomplicatedsystemofautomaticdrive.Itcanmakethecardriveautomaticallytothedefinedde
4、stinationoranychosenposition.Thevalueofcoordinateforthepresentpositionandthedesti2nationofcarcanbeobtainedfromtheGPS.ThesimulationofthesystemiscarriedoutwithMATLAB,andtheresultissatisfactory.Keywords:automaticdrive;fuzzycontrol;GPS;MATLAB0引言的一个重要应用对象。自1994年
5、由美国国防部发布全球定位系统(GPS)以汽车自动驾驶是一个比较复杂的问题,难以建立精确来,其GPS导航技术在民用市场的发展速度远远超出了的数学模型,用数学解析式描述。如果采用模糊控制器,其系统设计者想象。尤其是近年来,随着微电子技术的迅通过一些不精确的观察,执行一些不精确的控制,这个问速发展和GPS的芯片制造成本迅速下降,GPS导航技术题就容易解决。的应用领域已经扩展到各个领域。进入20世纪90年代后期,随着信息技术和通信技术的发展,以GPS导航和地1模糊控制原理图数据匹配技术为基础的汽车导航产品开始进入市场
6、,并1.1汽车自动驾驶系统描述[1]以高速增长,目前已成为GPS最大的消费市场。假设汽车在某地行驶,设计一个基于模糊控制的汽车汽车是现代的主要交通工具,在发达国家汽车已进入驾驶系统,从而实现不管汽车原始位置在何处,都能使汽家庭。自动驾驶系统是交通体系中最重要的部分之一,一车自动驾驶到设定的或任意的目标位置。其中,汽车任意方面它可以推动在机器人自主导航方面的研究进程,在航时刻的位置和目的地的坐标值可以由GPS获得。根据模天和水下机器人的应用中起到重要的作用;另一方面这种糊规则进行推理,选择一条最优路线行驶,到达
7、目标位置。技术在未来的智能交通系统中的运用既可以避免驾驶员如图1所示,汽车的位置的三个状态变量(x,y,<)可因判断和操作失误而引起的交通事故,又可以最终实现无以准确地确定下来。把汽车的方向设为其中轴线朝着前轮[2]人驾驶。模糊控制是上个世纪诞生的一种基于语义规的方向,这里<是汽车正向与水平位置的夹角(x轴正向则的人工智能,随着这项技术的日益成熟,在人类生产活与汽车正向的转角),θ为汽车的控制量(这里θ是汽车前动的各个领域得到了日益广泛的应用,自动驾驶便是其中轮的方向到汽车方向的转角,逆时针为正,顺时针为负,
8、且-π/2≤θ≤π/2)。假设终点到小车连线的方向与汽车的正向夹角为α,汽车实际的正向与最终要求正向的夹角为收稿日期:2004-05-28β,终点位置与汽车目前位置的水平偏差和垂直偏差分别作者简介:王英健(1958—),男,湖南长沙人,硕士生导师,主要研究为△x、△y。方向为智能控制。·20·微机发展第14卷图1汽车驾驶系统示意图1.2模糊控制系统的构成图3输入变量距离的隶属度函数系统结构如图2所示
