基于模糊控制的汽車燈光隨動系統仿真

摘要：利用模糊控制的原理，把方向盤轉角傳感器和車速傳感器檢測到的信號進行模糊化處理，計算得到汽車行駛的轉彎半徑，把輸出結果傳遞給汽車前照燈控制系統，從而實現汽車前照燈的燈光隨動控制。完成了燈光隨動系統的設計，并利用Matlab軟件對系統進行仿真，驗證燈光隨動系統控制的效果。
關鍵詞：智能前照燈；模糊控制；燈光隨動；Matlab

自適應前照燈系統(Adaptive Front-lighting Systern，AFS)是使近光燈光軸在水平方向上與轉向盤轉角聯動進行左右轉動，在垂直方向上與車高聯動進行上下擺動的燈光隨動系統。它使得近光燈的照射光線能轉向車輛的前進方向，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彎處的實際路況，進而有充分的時間來應付緊急情況，從而明顯提升夜晚彎路上行車的安全性。

1 汽車燈光隨動系統的工作原理
汽車燈光隨動系統的工作原理如圖1所示。汽車燈光隨動系統共由四部分組成：傳感器、ECU、車燈控制系統和前照燈。汽車車速傳感器和方向盤轉角傳感器不斷地把檢測到的信號傳遞給ECU，ECU根據傳感器檢測到的信號進行處理，把處理完后的數據進行判斷，輸出前照燈轉角指令，使前照燈轉過相應的角度。


汽車在轉彎時，重點是要提前看到所轉方向的障礙物，根據現實駕駛的經驗，車燈一般只需轉過O～15°即可，只需要所轉方向側的那只前照燈實現智能轉向就可，另一側前照燈還是保持原來的方向。雖簡化了控制，仍然能夠達到預期的效果。

2 模糊控制系統的組成和實現過程
一個模糊控制系統必須包含一些必要的部件。模糊控制屬于計算機數字控制的一種形式，它的組成類似于一般的數字控制系統，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。模糊控制器的實現可由模糊控制通用芯片實現或由計算機(或微處理機)的程序來實現。