基于模糊控制的電磁智能車設計
2.3 電機驅(qū)動單元
電機驅(qū)動單元由H橋電路組成,H橋具有工作電壓范圍大,導通電阻小,導通電流大的優(yōu)點,其結構如圖4所示。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/159490.htm
2.4 電磁傳感器電路
電磁智能車的路徑引導線為通有20kHZ、100mA電流的漆包線(線徑0.1~0.3mm)。如何將引導線產(chǎn)生的電磁波能量轉(zhuǎn)換為電壓信號供AD采樣成了智能車傳感器中最為關鍵的部分,道路檢測原理如圖5所示。
智能車采用雙排八電感的傳感器排布方案,每排四個電感,分前后兩排。
3 控制算法的設計
3.1 舵機控制算法
舵機作為車的方向控制結構,其控制算法直接影響到車的整體質(zhì)量,如果舵機的控制算法不好,會導致舵機轉(zhuǎn)角不平滑,過彎時多次轉(zhuǎn)彎,使車速在彎道時大大地減小,因此,使舵機平滑及時地過渡是舵機控制算法的主要目的。
舵機的控制采用經(jīng)典的PID控制,各環(huán)節(jié)的具體參數(shù)要經(jīng)過反復的調(diào)整,以達到對各種賽道類型的適應性的平衡。
3.2 電機速度模糊控制算法
3.2.1 模糊控制
模糊控制是以專家的經(jīng)驗為基礎實施的一種智能控制,不需要精確的數(shù)學模型。模糊控制器的設計主要考慮以下幾項主要內(nèi)容:1)確定模糊控制器的輸入變量和輸出變量(即控制量)。2)設計模糊控制器的控制規(guī)則。3)確立模糊化和解模糊的方法。4)選擇模糊控制器的輸入變量及輸出變量的論域,并確定模糊控制器的參數(shù)(如量化因子、比例因子等)。5)編制模糊控制算法的應用程序。
3.2.2 模糊控制器的設計
速度控制器的輸入量為角度量和速度量,輸出的為控制電機速度的PWM波占空比。
將智能車轉(zhuǎn)角的大小分為9種情況。而對智能車的速度,根據(jù)跑道的情況,在轉(zhuǎn)彎的最小速度值到直道上的最大速度值之間分為8種情況。它們的模糊化采用三角形隸屬度函數(shù),輸出的隸屬度函數(shù)采用單點值,如圖6所示。
評論