基于模糊控制的汽車燈光隨動系統(tǒng)仿真

摘要：利用模糊控制的原理，把方向盤轉(zhuǎn)角傳感器和車速傳感器檢測到的信號進(jìn)行模糊化處理，計算得到汽車行駛的轉(zhuǎn)彎半徑，把輸出結(jié)果傳遞給汽車前照燈控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)汽車前照燈的燈光隨動控制。完成了燈光隨動系統(tǒng)的設(shè)計，并利用Matlab軟件對系統(tǒng)進(jìn)行仿真，驗證燈光隨動系統(tǒng)控制的效果。
關(guān)鍵詞：智能前照燈；模糊控制；燈光隨動；Matlab

自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)(Adaptive Front-lighting Systern，AFS)是使近光燈光軸在水平方向上與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角聯(lián)動進(jìn)行左右轉(zhuǎn)動，在垂直方向上與車高聯(lián)動進(jìn)行上下擺動的燈光隨動系統(tǒng)。它使得近光燈的照射光線能轉(zhuǎn)向車輛的前進(jìn)方向，在夜間行駛時，前方的交叉路口、彎道處的可視性能得到提高，能夠有效地降低駕駛員在夜晚彎路上行車的疲勞程度，使駕駛者能夠看清轉(zhuǎn)彎處的實際路況，進(jìn)而有充分的時間來應(yīng)付緊急情況，從而明顯提升夜晚彎路上行車的安全性。

1 汽車燈光隨動系統(tǒng)的工作原理
汽車燈光隨動系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。汽車燈光隨動系統(tǒng)共由四部分組成：傳感器、ECU、車燈控制系統(tǒng)和前照燈。汽車車速傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器不斷地把檢測到的信號傳遞給ECU，ECU根據(jù)傳感器檢測到的信號進(jìn)行處理，把處理完后的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，輸出前照燈轉(zhuǎn)角指令，使前照燈轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度。


汽車在轉(zhuǎn)彎時，重點是要提前看到所轉(zhuǎn)方向的障礙物，根據(jù)現(xiàn)實駕駛的經(jīng)驗，車燈一般只需轉(zhuǎn)過O～15°即可，只需要所轉(zhuǎn)方向側(cè)的那只前照燈實現(xiàn)智能轉(zhuǎn)向就可，另一側(cè)前照燈還是保持原來的方向。雖簡化了控制，仍然能夠達(dá)到預(yù)期的效果。

2 模糊控制系統(tǒng)的組成和實現(xiàn)過程
一個模糊控制系統(tǒng)必須包含一些必要的部件。模糊控制屬于計算機(jī)數(shù)字控制的一種形式，它的組成類似于一般的數(shù)字控制系統(tǒng)，如圖2所示。


模糊控制器的組成如圖3所示，它主要包括輸入量的模糊化、模糊推理和逆模糊化(或稱模糊判決)三部分。模糊控制器的實現(xiàn)可由模糊控制通用芯片實現(xiàn)或由計算機(jī)(或微處理機(jī))的程序來實現(xiàn)。