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车道偏离预警模糊控制算法研究

车道偏离预警模糊控制算法研究
车道偏离预警模糊控制算法研究

车道偏离预警系统(LDW)研究报告

车道偏离预警系统(LDW)研究报告

车道偏离预警系统(LDW)研究报告 摘要:为了积极应对由车道偏离引发的交通安全事故,车道偏离预警系统被广泛应用于现代汽车。报告从车道偏离倒是事故的严重性和车道偏离预警的重要性出发,阐述了车道偏离预警系统的背景和意义。报告主要根据检测车辆横向位置分类,回顾了基于道路基础构造和车辆的车道偏离的警告系统,并简要介绍了相关成熟产品。报告回顾了车道偏离预警系统的四类警告标准,包括:CCP 标准、FOD标准、TLC标准和KBIRS标准。报告介绍了以ISO 17361:2007和FMCSA-MCRR-05-005为主的两种车道偏离预警系统标准。通过实例,按道路图像预处理、车道检测、车道线检测和车道偏离检测介绍了车道偏离预警系统的实现。最后,报告对车道偏离预警系统进行了回顾和展望。 关键词:交通安全;车道偏离;预警系统;车道检测;车道线检测 Research on lane departure warning system (LDW) Abstract: In order to respond to the traffic accidents caused by lane departure actively, lane departure warning system (LDW) are widely used in modern cars. The background and significance of LDW was explained from the serious of the lane departure causing accidents and the importance of LDW. The system based on road infrastructure construction and vehicles’ lane departure was recalled, which was mainly based on the classification of detected vehicles’ lateral position, and the relevant mature products was described briefly. The warning criteria of four lane departure warning systems including CCP standard, FOD standard, TLC standard KBIRS standard was reviewed. Two LDW standards including ISO 17361:2007 and FMCSA-MCRR-05-005 were introduced. The released of LDW was introduced in order by road image preprocessing, lane detection, lane marking detection and lane departure detection according example. Finally, LDW was reviewed and discussed. Keywords: traffic safety; lane departure; warming system; lane detection; lane marking detection

基于模糊控制的智能车寻迹算法研究

基于模糊控制的智能车寻迹算法研究 摘要:与传统的自动控制相比,模糊控制不用建立在被控对象准确的数学模型的基础上。这一特点在非常适用于实际运用中影响因素很多、结构十分复杂系统。其系统有易于接受,设计简单,维护方便,而且比常规控制系统稳定性好,鲁棒性高等特点。因其与本设计实际条件相似,所以选其做智能小车的寻迹算法研究。 关键词智能小车;模糊控制;寻迹算法 ABSTRACT Compared with the traditional automatic control,fuzzy control without based on a accurate mathematical model of controlled object. This feature is suitable for the systems which have many influencing factors and a very complex structure in the practical application. There are many feature in this system:such as easy to accept, the design is simple, convenient maintenance, more stability and robustness than conventional control system,and so on. Because it is similar to the actual conditions of our design, so we choose it for the smart car tracing algorithm. KEY WORDS smart car;fuzzy control;tracing algorithm

车道偏离警示系统

车道偏离警示系统(英文:Lane Departure Warning System,LDWS),是一项汽车驾驶安全辅助系统。当传感元件侦测到车辆偏离车道时,若驾驶者因精神不济或疏忽而未打下转换车道的方向灯讯号,系统会发出警示讯号以提醒驾驶者返回车道。 历史首次装设车道偏离警示系统是在 Nissan Motors 的 Infiniti FX 系列和Infiniti M系列,该系列的系统是由Valeo 和 Iteris 两车商联合开发,系统的影像传感器是装置在车内照后镜的位置。 2000年,在欧洲是由 Iteris 车商为 Mercedes Actros 商务车开发使用车道偏离警示系统,现今在全欧洲多数的大型商用车都装有此系统。后来在2002年,北美的Freightliner 卡车才拥有此系统装设。2007年,日本 Mitsubishi Fuso 也随之跟进运用这项系统。 雪铁龙2005年,雪铁龙 Citron 4 和 Citron 5 都装设车道偏离警示系统,现今 Citron 6 也已加装这项系统,Citron 的系统是运用装设在前方保险杆上红外线传感器监测路面上车道标志,发生车辆偏离车道时,以振动座椅的方式提醒驾驶返回车道。 Infiniti2008年,Infiniti车系将装设预防车道偏离系统(Lane Departure Prevention,LDP),这系统是运用车身稳定控制系统(ESP)的煞车力控制,协助驾驶将车辆维持在车道内,车道偏离警示系统协同车身稳定控制系统作动时,是以轻柔的煞车力控制,不让驾驶与乘客在乘车感到不适为原则。 Lexus 车商使用多重传感车道保持辅助系统(Multimode Lane Keeping Assist),这系统特点在于使用复数的3D影像传感器,并配合红外线传感器,在物体和影像的多重传感及MCU 运算下,监控车辆保持在车道内。Lexus LS更提供了视觉警示和控制转向系统使车辆回到车道内。 GM车商在2007年发表在2008年的 Cadillac STS, DTS 和 Buick Lucerne上装备车道偏离警示系统,这系统与Infiniti的系统有相同之处在于用视觉和听觉的警示。 BMW车商在2007在5系列和6系列是使用振动方向盘方式,警示驾驶的车辆偏离车道。 Volvo车商在2008年的S80和New V70和XC70系列,则是配以影像传感器来传感车道标志的车道偏离警示系统。 TypesThere are two main types of systems: systems which warn the driver (lane departure warning, LDW) if the vehicle is leaving its lane. (visual, audible, and/or vibration warnings) systems which warn the driver and if no action is taken automatically take steps to ensure the vehicle stays in its lane (lane keeping system, LKS). The first production lane departure warning system in Europe was developed by the United States's Iteris company for Mercedes Actros commercial trucks. The system

C实现模糊控制算法

由于项目需要,需要模糊控制算法,之前此类知识为0,经过半个多月的研究,终于有的小进展。开始想从强大的互联网上搜点c代码来研究下,结果搜遍所有搜索引擎都搜不到,以下本人从修改的模糊控制代码,经过自己修改后可在 vc6.0,运行!输入e表示输出误差,ec表示误差变化率,经过测试具有很好的控制效果,对于非线性系统和数学模型难以建立的系统来说有更好的控制效果!现将其公开供大家学习研究! #include #include"math.h" #define PMAX 100 #define PMIN -100 #define DMAX 100 #define DMIN -100 #define FMAX 100 /*语言值的满幅值*/ int PFF[4]={0,12,24,48}; /*输入量D语言值特征点*/ int DFF[4]={0,16,32,64}; /*输出量U语言值特征点*/ int UFF[7]={0,15,30,45,60,75,90}; /*采用了调整因子的规则表,大误差时偏重误差,小误差时偏重误差变化*/ /*a0=0.3,a1=0.55,a2=0.74,a3=0.89 */ int rule[7][7]={ //误差变化率 -3,-2,-1, 0, 1, 2, 3 // 误差 {-6,-6,-6,-5,-5,-5,-4,}, // -3 {-5,-4,-4,-3,-2,-2,-1,}, // -2 {-4,-3,-2,-1, 0, 1, 2,}, // -1 {-4,-3,-1, 0, 1, 3, 4,}, // 0 {-2,-1, 0, 1, 2, 3, 4,}, // 1 { 1, 2, 2, 3, 4, 4, 5,}, // 2 { 4, 5, 5, 5, 6, 6, 6}}; // 3 /**********************************************************/ int Fuzzy(int P,int D) /*模糊运算引擎*/ { int U; /*偏差,偏差微分以及输出值的精确量*/ unsigned int PF[2],DF[2],UF[4]; /*偏差,偏差微分以及输出值的隶属度*/ int Pn,Dn,Un[4]; long temp1,temp2; /*隶属度的确定*/ /*根据PD的指定语言值获得有效隶属度*/

模糊控制算法的研究

模糊控制算法的研究 0842812128夏中宇 模糊控制概述 “模糊”是人类感知万物,获取知识,思维推理,决策实施的重要特征。“模糊”比“清晰”所拥有的信息容量更大,内涵更丰富,更符合客观世界。 在日常生活中,人们的思维中有许多模糊的概念,如大、小、冷、热等,都没有明确的内涵和外延,只能用模糊集合来描述。人们常用的经验规则都是用模糊条件语句表达,例如,当我们拧开水阀往水桶里注水时,有这样的经验:桶里没水或水较少时,应开大水阀;桶里水较多时,应将水阀关小些;当水桶里水快满时,则应把阀门关得很小;而水桶里水满时应迅速关掉水阀。其中,“较少”、“较多”、“小一些”、“很小”等,这些表示水位和控制阀门动作的概念都具有模糊性。即有经验的操作人员的控制规则具有相当的模糊性。模糊控制就是利用计算机模拟人的思维方式,按照人的操作规则进行控制,实现人的控制经验。 模糊控制理论是由美国著名的学者加利福尼亚大学教授Zadeh·L·A于1965年首先提出,它以模糊数学为基础,用语言规则表示方法和先进的计算机技术,由模糊推理进行决策的一种高级控制策略。 1974年,英国伦敦大学教授Mamdani·E·H研制成功第一个模糊控制器,充分展示了模糊技术的应用前景。 模糊控制概况 模糊逻辑控制(Fuzzy Logic Control)简称模糊控制(Fuzzy Control),是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术。1965年,美国的L.A.Zadeh 创立了模糊集合论;1973年他给出了模糊逻辑控制的定义和相关的定理。1974年,英国的E.H.Mamdani首先用模糊控制语句组成模糊控制器,并把它应用于锅炉和蒸汽机的控制,在实验室获得成功。这一开拓性的工作标志着模糊控制论的诞生。 模糊控制实质上是一种非线性控制,从属于智能控制的范畴。模糊控制的一大特点是既具有系统化的理论,又有着大量实际应用背景。模糊控制的发展最初在西方遇到了较大的阻力;然而在东方尤其是在日本,却得到了迅速而广泛的推广应用。近20多年来,模糊控制不论从理论上还是技术上都有了长足的进步,成为自动控制领域中一个非常活跃而又硕果累累的分支。其典型应用的例子涉及生产和生活的许多方面,例如在家用电器设备中有模糊洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、照相机和摄录机等;在工业控制领域中有水净化处理、发酵过程、化学反应釜、水泥窑炉等的模糊控制;在专用系统和其它方面有地铁靠站停车、汽车驾驶、电梯、自动扶梯、蒸汽引擎以及机器人的模糊控制等。 模糊控制的基本理论 所谓模糊控制,就是在控制方法上应用模糊集理论、模糊语言变量及模糊逻辑推理的知识来模拟人的模糊思维方法,用计算机实现与操作者相同的控制。该理论以模糊集合、模糊语言变量和模糊逻辑为基础,用比较简单的数学形式直接将人的判断、思维过程表达出来,从而逐渐得到了广泛应用。应用领域包括图像识别、自动机理论、语言研究、控制论以及信号处理等方面。在自动控制领域,以模糊集理论为基础发展起来的模糊控制为将人的控制经验及推理过程纳入自动控制提供了一条便捷途径。 1.知识库

车道偏离预警算法概述

目录 车道偏离预警算法概述 (2) 1.基于TLC的预警决策算法 (3) 2.基于瞬时侧向位移的预警算法 (6) 3.基于横向速度的评价算法 (6) 4.基于CCP的评价算法 (6) 5.基于预测轨迹偏离的预警算法 (7) 6.基于EDF的预警算法 (8) 7.基于预瞄轨迹偏离TTD的评价算法 (10) 8.基于FOD的评价算法 (10)

车道偏离预警算法概述 车道偏离预警算法也就是车道偏离的危险性评估,是指利用当前车辆的运动状态、前方道路的几何结构等从感知部分获得的信息判断车辆是否存在偏离本车道的危险。判断是否存在危险通常用预警时间来描述。一个合适的预警时间,既要保证不会出现频繁的错误报警给驾驶员造成不必要的干扰,又要保证预留给驾驶员恰当的反应时间采取校正措施。这是因为不同的驾驶员生理和心理素质的不同,人与人之间驾驶风格的不同,因而对车辆偏离危险性的感知特性也不尽相同,即便是同一个驾驶员,其驾驶行为特性也会随着时间空间以及精神状态的不同而改变,所以不同类型驾驶员对预警系统的要求与影响也有区别。从驾驶经验一般的驾驶员到熟练驾驶的驾驶员,不同驾驶员对车道偏离危险性的认识理解都不同。如果预警系统是针对新手驾驶员开发,那么熟练驾驶员就会觉得系统发出的预警过于频繁进而感到失去耐心;反之,为熟练驾驶员设计的预警系统,新手驾驶员则会认为系统的预警作用不明显,不能预知危险, 因此不能够信任系统,所以在系统开发过程中需要全面考虑驾驶员的驾驶行为特性,最大限度地满足不同风格的驾驶需求。此外外界环境因素对车道偏离预警算法也有一定的影响。总的说来合理的预警算法应当包括下面两个基本标准: 1、保证能够及时恰当的预警,保证驾驶员有足够多的反应时间。由于驾驶员对预警信号的感知响应以及驾驶员采取校正操作后汽车本身的响应都有一定的迟滞时间,所以,车道偏离预警系统应该在车辆横跨车道线、发生车道偏离状况之前的特定时间内准确预测出即将发生的危险,并向驾驶员及时的发出预警信号,保证驾驶员有充足的时间采取校正措施,防止致命伤亡事故的产生。但是如果预警时刻过早,反而会令驾驶员感到系统报警的不必要,会不加理睬,这也就是去了系统本身的意义。 2、根据ISO 17361:2007国际标准提出的评价指标:误报警的次数和遗漏的正确报警次数都要尽量少。误报警是指车辆在车道内保持正常行驶轨迹的情况下系统发出的报警。如果车道偏离预警系统发出的误报警过于频繁,势必引起驾驶员的厌烦,如此下去,将导致驾驶员对系统报警的不信任性;另一方面,如果过度关注降低系统的误报警率,必然会造成一些正确报警被遗漏,同样使系统预警功

车道偏离预警系统

一、系统简介 根据(美国)国家公路交通安全管理局的定义,车辆偏离预警系统(LDWS-Lane Departing Warning System)是一种通过报警的方式辅助驾驶员避免或减少汽车因车道偏离而发生交通事故的系统。 绝大部分的车道偏离警告系统都将车辆在车道内的横向位置作为计算警告发生与否的一个基础。这些检测车辆横向位置的系统基本上可以分为两类:基于道路基础构造的系统以及基于车辆的系统【1】。 (1)基于道路基础构造的车道偏离警告系统造来检测车辆横向位置,需要对现有道路进行改造。最典型的道路改造方式就是使用埋在道路下的铁磁体标记(通常为磁铁或电线)。车辆传感器检测这些铁磁信号,利用信号的强度计算车辆在车道中的横向位置。这种方法对车辆横向位置的估计精度能达到几个厘米,但这种方法最大的缺陷是道路改造耗资巨大。 (2)基于车辆的车道偏离警告系统 该类系统主要是利用机器视觉或红外传感器检测车道标识的位置,按照传感器的安装方式可分为俯视系统和前视系统。 1)基于车辆的俯视系统 基于车辆的俯视系统其优势就是在结构化道路上效率高并简单易行,并有可能取得更高的定位精度。其不利的因素是只能在结构化道路上使用(必须存在道路标识,且道路标识能被有效识别)。 2)基于车辆的前视系统

基于车辆的前视系统优势在于可以利用更多的道路信息,在没有道路标识的道路上也可以使用。其不利因素就是用来定位车辆横向位置的一些图像特征点可能被其他车辆或行人干扰。 目前商业化使用的产品都是基于视觉的系统,由道路和车辆状态感知、车道偏离评价算法和信号显示界面三个基本模块组成。 二、相关的预警系统 国外——(1)AURORA系统、美国卡内梅隆大学机器人学院于1997年开发成功,是基于车辆的俯视系统中最具代表性的系统。 该系统的处理算法主要基于视觉的车道标识线识别与跟踪、车辆横向闻之估计、车道偏离警告三部分组成。 (2)AtuoVue系统、该系统由德国的DaimlerChrysler公司和美国的Iteris公司联合开发,2000年6月首次实际应用。该系统工作原理是通过实时监测本车在当前车道中的位置,计算本车到车道标识线距离,然后与设定的报警距离相比较,判断是否进行预警。当检测到将要发生车道偏离时,它将发出一种类似于车辆在隆声带上行驶时发出的隆隆作响的声音来提醒驾驶员修正车辆位置[1]。 (3)Mobileye AWS系统、该系统由总部设在荷兰的Mobileye公司研制,其利用安装在前挡风玻璃上的单个摄像机监测车道标识线,测量和监控本车与道路边界的距离。该系统能检测不同的车道标识如:实心连续线、虚线等。在没有车道标识的情况下,系统能利用道路边缘或路沿来进行车道偏离警告。该系统的车道偏离警告模块通过检测道路边界,计算车辆相对于车道的位置和车辆的侧向运动,预测

离散化 Pid 模糊控制算法

论文标题: 设计PID ,离散化,模糊化控制器 PID 控制器设计 一 PID 控制的基本原理和常用形式及数学模型 具有比例-积分-微分控制规律的控制器,称PID 控制器。这种组合具有三种基本规律各自的特点,其运动方程为: dt t de dt t e t e t m K K K K K d p t i p p )()()()(0 ++=? 相应的传递函数为: ???? ??++=S S s K K K d i p c 1)(D S S S K K K d i p 12++? = 二 数字控制器的连续化设计步骤 假想的连续控制系统的框图

1 设计假想的连续控制器D(s) 由于人们对连续系统的设计方法比较熟悉,对由上图的假想连续控制系统进行设计,如利用连续系统的频率的特性法,根轨迹法等设计出假想的连续控制器D(S)。 2 选择采样周期T 香农采样定理给出了从采样信号到恢复连续信号的最低采样频率。在计算机控制系统中,完成信号恢复功能一般有零阶保持器H(s)来实现。零阶保持器的传递函数为 3将D(S)离散化为D(Z) 将连续控制器D(S)离散化为数字控制器D(Z)的方法很多,如双线性变换法,后向差分法,前向差分法,冲击响应不变法,零极点匹配法,零阶保持法。 双线性变换法 然后D(S)就可以转化离散的D(Z) 三Matlab仿真实验 直接试探法求PID 根据这个框图,求出该传递函数的P=0.35 I=0 D=0

根据 ???? ??++=S S s K K K d i p c 1)(D D (Z )=0.35 T=0.01 数字连续话PID 控制器设计MA TLAB 仿真框图 实验结果 没有经过调节的结果为

非线性系统模糊控制算法研究

非线性系统模糊控制算法研究 摘要:随着社会科技的进步,系统自动化越来越强,而要强化系统的自动化,就需要对系统控制进行深入的研究。系统控制是我国目前科学研究的一个重要方向,通过基本结构的建立和仿真实验,控制分析的深度会有明显的增加。在系统控制当中,非线性系统的模糊控制是一项重要的内容,通过对此中控制的算法进行分析和研究,可以提供非线性系统模糊控制的有效性。该文就非线性系统控制算法进行研究,旨在分析此系统算法的应用优势,从而强化其在实践中的应用水平。 关键词:非线性系统模糊控制算法研究 中图分类号:TP273.4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)04(c)-0196-02 在控制研究中,比较典型的基于受控对象精确模型的控制是古典控制和状态空间模型控制。在实际研究中发现,除去受控对象比较精确的控制外,还存在比较复杂的控制,这种控制的受控对象不明确,所以数学模型的建立相对困难。为了对这种控制进行有效的利用,采用模糊控制算法进行数学模型的建立是主要的方法。因此,积极的对非线性系统模糊控制算法进行研究意义重大。

1 模糊控制的数学描述 模糊控制是控制研究中的重要类别,这种控制不仅是一种实时控制,而且不依赖于受控对象的精确模型,所以说它是一种打破了传统束缚的新型计算机控制。此种控制的产生为解决更加复杂的计算机问题带来了全新的方法。从特征上来看,此种方法对于模型的要求比较低,而且在实际利用中的计算非常简便,控制性能也比较优良。该文在非线性系统中进行模糊控制算法的研究,为了使得研究简便,利用了一个非线性系统的式子: 在这个式子当中,u表示的是输入量,而y则表示输出量,整个式子代表是就是工程实际当中难于建模的一大类复杂受控对象。根据这个式子,确定合适的参考轨迹,控制公式便可以得到书写。 2 模糊控制的算法原理 模糊控制的算法原理是研究的重点内容,在实际分析的过程中主要包括了四个方面:第一是进行非线性系统的模糊模型建立,然后对其进行规范化,使其转变为参数辨识问题。比如在考虑一个SISO非线性系统的时候,将系统的输入空间和输出空间按照精度进行分别的量化,那么系统的特性便会转变为一个特定的公式,整个公式反应了系统的条件,也构成了系统的模糊模型。第二是对模型的在线递推进行修正。为了使得整个控制测算更加的精确,利用全新的信息结

模糊控制算法研究报告

《智能控制》 课程设计报告 专业:自动化 班级:学号: 学生: 时间:13年12月30日~13年1月3日 ―――――――以下指导教师填写――――― 分项成绩:出勤设计报告 总成绩: 指导教师:

设计报告要求和成绩评定 1 报告容 设计任务书(设计计划),正文,参考资料。 设计任务书(设计计划)由学生所在系安排指导教师编写,容包括设计地点、时间、安排和设计容和要求等。 正文容一般包括:(1)设计简述(设计时间、设计地点,设计方式等);(2)设计容叙述;(3)设计成品(图纸、表格或计算结果等);(4)设计小结和建议。 参考资料包括参考书和现场技术资料等。 2 书写用纸 A4复印纸;封面、设计任务书要求双面打印。 3 书写要求 正文容手工双面或单面书写,字迹清楚,每页20行左右,每行30字左右,排列整齐;页码居中写在页面下方;纸面上下左右4侧边距均为2厘米。 公式单占一行居中书写;插图要有图号和图题,图号和图题书写在插图下方;表格要有表号和表题,表号和表题在表格上方书写;物理量单位和符号、参考文献引用和书写以及图纸绘制要符合有关标准规定;有关细节可参考我院《毕业设计成品规》。 4 装订 装订顺序:封面,设计任务书,正文及参考资料,封底;左边为装订边,三钉装订,中间钉反向装订。 5 成绩评定 设计成绩一般由出勤(10分)、报告书写规性及成品质量(50分)、考核(40分)三部分成绩合成后折合为优秀(90-100分)、良好(80-89分)、中(70-79分)、及格(60-69分)或不及格(60分以下)。设计考核可采取笔试、机试或其它合适的方式;不参加考核或不交报告者成绩为零分。

车道偏离预警系统(LDW)研究报告记录

车道偏离预警系统(LDW)研究报告记录

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车道偏离预警系统(LDW)研究报告 摘要:为了积极应对由车道偏离引发的交通安全事故,车道偏离预警系统被广泛应用于现代汽车。报告从车道偏离倒是事故的严重性和车道偏离预警的重要性出发,阐述了车道偏离预警系统的背景和意义。报告主要根据检测车辆横向位置分类,回顾了基于道路基础构造和车辆的车道偏离的警告系统,并简要介绍了相关成熟产品。报告回顾了车道偏离预警系统的四类警告标准,包括:CCP标准、FOD标准、TLC标准和KBIRS标准。报告介绍了以ISO 17361:2007和FMCSA-MCRR-05-005为主的两种车道偏离预警系统标准。通过实例,按道路图像预处理、车道检测、车道线检测和车道偏离检测介绍了车道偏离预警系统的实现。最后,报告对车道偏离预警系统进行了回顾和展望。 关键词:交通安全;车道偏离;预警系统;车道检测;车道线检测 Research on lane departure warning system (LDW) Abstract: In order to respond to the traffic accidents caused by lane departure actively, lane departure warning system (LDW) are widely used in modern cars. The background and significance of LDW was explained from the serious of the lane departure causing accidents and the importance of LDW. The system based on road infrastructure construction and vehicles’lane departure was recalled, which was mainly based on the classification of detected vehicles’lateral position, and the relevant mature products was described briefly. The warning criteria of four lane departure warning systems including CCP standard, FOD standard, TLC standard KBIRS standard was reviewed. Two LDW standards including ISO 17361:2007 and FMCSA-MCRR-05-005 were introduced. The released of LDW was introduced in order by road image preprocessing, lane detection, lane marking detection and lane departure detection according example. Finally, LDW was reviewed and discussed. Keywords: traffic safety; lane departure; warming system; lane detection; lane marking detection

二阶系统模糊控制算法研究

机电工程学院 课程设计报告 课程 题目二阶系统模糊控制算法的研究 专业电气工程及其自动化 姓名 指导教师 学期 2015-2016

二阶系统的模糊控制算法的研究 学生 指导老师: 摘要:模糊控制是以模糊数学为基础发展的,为一些无法建立数学模型或者数学模型相当粗糙的系统提供的一种非线性的控制方法。对于这些系统,模糊控制可以得到比较满意的控制效果,并且能够解决一些无法通过传统方法解决的问题。本文利用 MATLAB模糊控制工具箱设计的模糊控制器来控制一个二阶系统,由给定的控制器的输入和输出变量,输入和输出变量的隶属函数,分析了输入和输出变量之间的关系,设计了模糊控制规则库,并通过 SIMULINK仿真将模糊控制方法与经典的PID控制方法进行对比,分析仿真结果,探讨模糊控制器的隶属函数,控制规则,以及量化因子和比例因子在模糊控制中所起到的作用。 关键字:模糊控制;MATLAB;SIMULINK;PID

Research of fuzzy control algorithm of second order systems Undergraduate: Supervisor: Abstract:Fuzzy control, which is based on the fuzzy mathematics, is a new way of nonlinearity control system in which the mathematical model is unable established or the mathematical model is very rough. For these systems, fuzzy control offers users a satisfied control result, and settles down some problems which cannot be solved by traditional methods. This paper aims to introduce how to use a fuzzy controller which is based on the MATLAB fuzzy control toolbox to control a second-order system. In order to fulfill this target, the author firstly defines the input variables, output variables and their membership functions. Then, the author analyzes the relationship between the input variables and output variables, and designs the fuzzy control rule bank. Finally, the author makes a difference between the methods of the classic PID control and the fuzzy control by SIMULINK. Membership function of fuzzy controller, control rules, and the function of quantizes and scale factor in the fuzzy control process are also discussed in this paper. Key words: MATLAB; Fuzzy control; PID;SIMULINK simulation

国内外车道偏离预警系统发展概述

安全辅助驾驶(Safety Driving Assist,简称SDA)是当前国际智能交通系统研究的重要内容,它主要解决交通安全的问题,对于困扰运输领域的交通堵塞及环境污染两个问题也有缓解作用。基于此,世界上很多国家都在加强车辆安全辅助驾驶技术领域的研究。关于安全辅助驾驶技术的研究主要集中在车道偏离预警,前方障碍物探测,以及驾驶员状态监测等方面。近20年来,车道偏离预警系统作为安全辅助驾驶研究领域的一个组成部分,已经受到越来越多的关注,很多国家都投入大量的人力、物力和财力进行系统研发。 车道偏离预警系统研究背景 根据(美国)联邦公路局的估计,美国2002年所有致命的交通事故中44%是跟车道偏离有关的,同时车道偏离也被看成车辆侧翻事故的主要原因。AssitWare网站的分析结果认为:23%的汽车驾驶员一个月内至少在转向盘上睡着一次;66%的卡车驾驶员自己在驾驶过程中打瞌睡;28%的卡车驾驶员在一个月内有在转向盘上睡着的经历。四个驾驶员中就有一个驾驶员经历过车道偏离引起的伤亡事故。 根据(美国)国家公路交通安全管理局的定义,车道偏离预警系统是指一种通过报警的方式辅助驾驶员避免或者减少车道偏离事故的系统。一个车道偏离预警系统不会试图控制车辆以防止可能发生的碰撞事故。美国国家公路交通安全管理局开展的“采用智能车辆道路系统对策的道路偏离避撞警告项目”研究将车辆偏离预警系统分为“纵向”和“横向”车道偏离警告两个主要功能。纵向车道偏离警告系统主要用于预防那种由于车速太快或方向失控引起的车道偏离碰撞,横向车道偏离警告系统主要用于预防由于驾驶员注意力不集中以及驾驶员放弃转向操作而引起的车道偏离碰撞。 车道偏离预警系统已经商业化使用的产品都是基于视觉的系统,根据摄像头安装位置不同,可以将系统分为: 侧视系统——摄像头安装在车辆侧面,斜指向车道; 前视系统——摄像头安装在车辆前部,斜指向前方的车道。 无论是侧视系统还是前视系统,都由道路和车辆状态感知、车道偏离评价算法和信号显示界面三个基本模块组成。系统首先通过状态感知模块感知道路几何特征和车辆的动态参数,然后由车道偏离评价算法对车道偏离的可能性进行评价,必要的时候通过信号显示界面向驾驶员报警。 国外车道偏离预警系统

车道偏离预警系统简介

车道偏离预警系统技术简介 李南康 (一汽海马汽车有限公司,海口,570216) 摘 要:本文介绍了汽车安全辅助驾驶系统中的车道偏离预警系统以及功能应用,并简述了国内外一些典型车道偏离预警系统研究的发展现状和趋势。 关键词:安全辅助;车道偏离预警系统;系统应用 1 前言 安全辅助驾驶系统技术的研究主要集中在车道偏离预警、前方障碍物探测以及驾驶员状态监测等方面。近20年来,车道偏离预警系统作为安全辅助驾驶研究领域的一个组成部分,已经受到越来越多的关注和重视,很多国家都投入大量的人力、物力和财力进行系统研发。 根据(美国)国家公路交通安全管理局的定义,车辆偏离预警系统(LDWS-Lane Departing Warning System):是一种通过报警的方式辅助驾驶员避免或减少汽车因车道偏离而发生交通事故的系统。 据AssitWare网站的分析结果认为:23%的汽车驾驶员一个月内至少在转向盘上睡着一次;66%的卡车驾驶员自己在驾驶过程中打瞌睡;28%的卡车驾驶员在一个月内有在转向盘上睡着的经历。四个驾驶员中就有一个驾驶员经历过车道偏离引起的伤亡事故。车道偏离预警系统可以避免30-70%的车道偏离交通事故的发生。因此,车道偏离预警系统的研究及应用对提高道路交通安全,减少交通事故引发的人员伤亡和经济损失意义重大。 2 车道偏离预警系统概况 车道偏离预警系统是一种汽车驾驶安全辅助系统,该系统旨在帮助驾驶员避免或者减少车道偏离事故。它通过传感器获取前方道路信息,结合车辆自身的行驶状态以及预警时间等相关参数,判断汽车是否有偏离当前所处车道的趋势。如果车辆即将发生偏离,并且在驾驶员没有打转向灯的情况下,则通过视觉、听觉或触觉的方式向驾驶员发出警报。 目前国内外已经开发一系列的车道偏离预警系统技术研究,相关系统介绍

基于模糊控制算法的温度控制系统的设计(DOC)

本科生毕业论文(设计) 调研报告 题目:基于模糊控制算法的 温度控制系统的设计学生姓名: 学号: 专业班级: 指导教师: 完成时间:年月日

基于模糊控制算法的温度控制系统的设计 一、主要目标任务: 综合运用所学知识,如《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《自动控制原理》、《微机原理》、《单片机原理与应用》,设计一个基于模糊控制算法的温度控制系统。 1)对以前所学知识进行系统的复习,全面的综合并将其联贯。 2)学会了独立的分析和解决问题和进行相关社会调查的能力 3)学会了查阅文献的方法和培养查阅文献的良好习惯。 4)提高专业相关外文的阅读、翻译能力。提高专业英语水平。 5)提高编写程序的水平,优化软件结构。提高电脑绘图水平。 二、技术性能指标: 1)温度控制在0~100度(水温),误差为±0.5。C。 2)恒温控制。 3)LED实时显示系统温度。并通过键盘输入给定温度 三、简要工作原理 以AT89C51单片机为模糊控制器,结合温度传感变送器,A/D转换器、LED显示器、静态电子开关等,设计出一个基于模糊控制算法的温度控制系统。 在系统中,温度传感变送器获得温度的感应电压,转变成1~5V的标准电压信号,再由A/D转换器转换成数字信号进入单片机内部。单片机将给定电压的A/D转换结果与测量电压的结果相比较,得出偏差量。然后跟据模糊控制算法得出控制量。在执行器中由开关频率较高的静态电子开关完成,采用模拟的PWM控制方法,改变同一个周期中电子开关的闭合时间。 从而调节加热开关的导通时间,以达到控制效果的目的。 四、课题文献综述 1、《动力锅炉燃烧系统的模糊控制策略》 1)作者:刘向杰、柴天佑、刘红波 2)摘要:基于模糊控制策略给出了锅炉系统新的控制方法。工业锅炉的主要动态包括非线性、非最小相位特征、不稳定性、时滞和负荷干扰,采 用传统控制方法难以实施有效的控制。运用GPE(Gausian partition with evenly spaced midpoints)模糊控制系统对锅炉对象的主汽压进行研究和 实时控制,模糊控制器能够克服许多干扰因素,产生良好的控制效果, 最后给出了模糊控制同传统方法的比较结果。 3)模糊控制器的应用 本文的线性推理规则表示:IF error is Ej and rate is Rj THEN output is U(i+j)。Ei代表着一个误差模糊,Rj代表一个误差变化率模糊集,U(i+j)代表着一个输出量模糊集。 4)实施结果 上述控制策略用于现场实际对象,尽管现场运行存在很大的干扰,主

整车2.1-车道偏离预警系统LDWS(JT T 883-2014、GB T 26773-2011)-元橡科技

编号: 检验报告 营运客车行驶危险预警系统性能 (车道偏离报警系统) 产品名称: 产品型号: 委托单位: 检验类别: 国家机动车质量监督检验中心

注意事项 1、本报告用于营运客车安全性能达标审查。 2、本检验单位对出具的检验结果负责。 3、检验报告必须有检验单位、计量检定和实验室认可印章及检验单位骑 缝章,否则无效。 4、检验报告无主检、审核、批准人签字无效。 5、检验报告涂改无效。 6、检验报告部分复制无效,检验报告复制未加盖检验单位印章及骑缝章 无效。 7、对检验报告若有异议,应在收到检验报告之日起10日内向检验单位提 出,逾期不予受理。 8、检验仅对样品负责。 检验单位: 地址: 电话: 传真: 邮政编码: 委托单位: 地址: 电话: 传真: 邮政编码:

监督检验中心共7 页第 1 页样品名称商标 型号规格检验类别 受检单位生产单位 送样者送样日期 样品数量生产日期 检验依据1.JT/T 883-2014 《营运车辆行驶危 险预警系统技术要求和试验方法》 2.GB/T 26773-2011 《智能运输系统 车道偏离报警系统性能要求与检 测方法》 检验项目 车道偏离预警系统: 1. 一般要求 2. 功能要求 3. 安装与使用要求 4. 技术要求 检 验 结 论 经检验,样品所检车道偏离报警系统项目的检验结果付后 签发日期:年月日备注样品检验结果见附录A。 批准:审核:主检:

监督检验中心共7 页第2页 附录A检验结果 A1车道偏离预警系统一般要求、功能要求和安全与使用要求(JT/T 883-2014) 序号检验 项目 标准要求检验结果 符合性 判定 1 一般 要求 预警 系统 组成 预警系统应包括车道偏离报警模块 及数据通信接口。 样品预警系统包括车道偏离报 警模块及数据通信接口。 符合 车道偏离报警模块应通过数据通信 接口将车道偏离警告和车道偏离方 向等信息传输给卫星定位系统车载 终端。 样品车道偏离报警模块可以通 过CAN协议将车道偏离警告和 车道偏离方向、速度信息传输给 外部其他终端 符合 2功能 要求 自检 预警系统应在车辆发动30s内启动并 完成对所有主要的系统传感器和组 件的自检,通过信号灯或显示屏明确 表示预警系统当前工作状态。若出现 故障,则通过信号灯或显示屏指示故 障类型等信息,同时传输给卫星定位 系统车载终端。 样品预警系统在车辆启动供电 后10s内启动,并完成对所有主 要的系统传感器和组件的自检, 通过三个指示灯表示系统工当 前作状态。 出现故障时,三个指示灯通过不 同颜色的组合表示不同的故障, 并通过CAN协议将故障信息传 输给卫星终端。 符合 自动 校准 针对具体车辆,预警系统应能自动校 准以补偿车辆负载正常或可预料的 变化(如,空/满油箱、带/不带挂斗 的拖车、载货/空载、一名或多名乘员 等)。 分别对样品在一名成员或者两 名成员的情况下进行验证,均能 正常工作,在满足报警的条件下 能发出报警。 符合 预警系统应能检测到符合GB 5768.3-2009 规定的下列车道线: a) 黄色和白色实线; b) 黄色和白色虚线; c) 双黄和双白实线; d) 双黄和双白虚线; e)黄色和白色虚实线。 样品预警系统能够检测到下列 车道线并在满足条件下报警: a) 黄色和白色实线; b) 黄色和白色虚线; c) 双黄和双白实线; d) 双黄和双白虚线; e) 黄色和白色虚实线。 符合 正常道路条件行驶时,预警系统应能在白 天、夜晚、黄昏和黎明等光照条件下检测到 车道线。 样品在正常道路条件行驶时,预 警系统能在白天、夜晚、黄昏和 黎明光照条件下检测到车道线, 并通过显示屏显示检测状态,白 实线表示检测到车道线。 符合 当驾驶员有变线或转向倾向并打开正确方 向的转向灯时,预警系统不应发出车道偏离 警告。 当驾驶员打开正确方向的转向 灯并变道时,预警系统不发出车 道偏离警告。 符合

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