发布时间 : 星期五 文章基于模糊PID控制的汽车巡航系统的设计更新完毕开始阅读51d6a1d6c1c708a1284a44b7
盐城师范学院毕业论文(设计)
图5.1 汽车动力仿真模型
Figure 5.1 Dynamic Simulation Model of Automobile
5.2.2 PID控制器仿真模型的建立
依据比例—积分—微分控制的基本原理，我们利用MATLAB软件中SMULINK建立一个简单的PID控制器模型，利用这个模型在模糊控制过程中对PID控制参数进行在线的实时调整，以达到改善和优化控制效果的作用。
建立的PID控制器仿真模型如图5.2所示。
图5.2 PID控制器仿真模型 Figure 5.2 PID controller simulation model
实际车速和设定车速作为输入量，经过PID控制器的比例，积分，微分环节输出驱动力。
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5.2.3 利用模糊逻辑工具箱建立模糊控制器 5.2.3.1 添加输入输出语言变量
运行MATLAB软件，在Command Window窗口中输入fuzzy，并回车。打开模糊逻辑编辑器窗口。在汽车巡航系统的模糊PID控制中，模糊控制器的输入语言变量为速度误差绝对值|E|和速度误差变化率绝对值|EC|；输出语言变量为PID控制系数的在线修正参数Kp′、Ti′、Td′。在模糊逻辑编辑器窗口中添加输入输出语言变量，并修改各自的名称[2]。
多输入多输出的模糊逻辑控制系统结构如图5.3所示。
图5.3 模糊逻辑系统结构 Figure 5.3 Structure of fuzzy logic system
5.2.3.2 编辑隶属度函数
依据已定义的输入输出语言变量，以及他们的论域和模糊子集，完成各语言变量的隶属度函数的编辑。
输入语言变量的范围是[0 5]； 输出语言变量的范围是[0 0.99]；
为了简化系统的设计，我们采用三角隶属度函数。最后修改各模糊子集的名称。 编辑结果如图5.4所示。
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图5.4 隶属度函数编辑窗口
Figure 5.4 Membership Function Editor window
5.2.3.3 编辑控制规则
依据归纳出的模糊控制规则表，我们列出16条控制语句如下： If |E| is Z and |EC| is Z then Kp′ is S and Ti′ is S and Td′ is Z. If |E| is Z and |EC| is S then Kp′ is B and Ti′ is M and Td′ is Z. If |E| is Z and |EC| is M then Kp′ is B and Ti′ is M and Td′ is Z. If |E| is Z and |EC| is B then Kp′ is B and Ti′ is M and Td′ is Z. If |E| is S and |EC| is Z then Kp′ is B and Ti′ is B and Td′ is Z. If |E| is S and |EC| is S then Kp′ is B and Ti′ is M and Td′ is M. If |E| is S and |EC| is M then Kp′ is B and Ti′ is M and Td′ is M. If |E| is S and |EC| is B then Kp′ is B and Ti′ is M and Td′ is S. If |E| is M and |EC| is Z then Kp′ is M and Ti′ is B and Td′ is B. If |E| is M and |EC| is S then Kp′ is M and Ti′ is M and Td′ is B.
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If |E| is M and |EC| is M then Kp′ is M and Ti′ is M and Td′ is S. If |E| is M and |EC| is B then Kp′ is S and Ti′ is S and Td′ is S. If |E| is B and |EC| is Z then Kp′ is B and Ti′ is B and Td′ is B. If |E| is B and |EC| is S then Kp′ is B and Ti′ is B and Td′ is M. If |E| is B and |EC| is M then Kp′ is B and Ti′ is B and Td′ is B. If |E| is B and |EC| is B then Kp′ is B and Ti′ is B and Td′ is B. 将控制语句输入规则编辑器，如图5.5所示。
图5.5 规则编辑器窗口 Figure 5.5 Rule Editor window
5.2.3.4 绘制输出变量的控制表
编辑好控制规则后，打开规则观察器，如图5.6所示。
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