基于模糊控制的電磁智能車設計

摘要：智能車控制是涵蓋自動控制、模式識別、傳感技術、計算機、機械與汽車等多個學科的復雜系統。為了實現對其很好的控制，文章提出了基于模糊控制的電磁引導的智能車控制方案。實際結果表明智能車運行性能優良。
關鍵詞：智能車控制；模糊控制；電磁傳感器

0 引言
智能車涵蓋自動控制、模式識別、傳感技術、電子、電氣、計算機、機械與汽車等多個學科專業，十分復雜。傳統的控制理論對于復雜或難以精確描述的系統，則顯得無能為力了。模糊控制是利用模糊數學，可以有效地利用專家知識，適用于許多復雜系統。因此提出了基于模糊控制的電磁智能車設計。

1 系統總體方案及車模各項參數
1．1 系統總體方案
智能車系統由車前橋的電磁傳感器單元、舵機單元、轉向機構，負責路徑檢測以及轉向工作。后橋的光電編碼器、電機、制動裝置以及Freescale的MC9S12XS128主控單元構成，負責電機速度控制，主控單元負責賽道數據處理以及控制策略的實施。此外增加無線單元對智能車的實時數據進行監控，以對模糊控制規則進行優化。智能車系統結構關系如圖1所示：

1．2 系統的硬件參數
智能車外形參數：車長39cm，車寬17cm，車高13cm，車重約1．0kg。

2 硬件電路設計
2．1 主控單元的設計
主控單元采用Freescale MC9S12XS128，主頻40MHz，FlashRom128kB，具備SPI、SCI、IIC等常用接口。
2．2 光電編碼器的選取與安裝
旋轉編碼器，線數越高，測速精度就越高，但是體積就越大，最終選用了200線的編碼器E6A2-CS3E。將編碼器安裝在后輪傳動齒輪上既可以保證其運轉的穩定性，又降低了整車的重心，其具體安裝如圖3所示。