车辆跟驰运动的速度控制方法

摘要

一种车辆跟驰运动的速度控制方法：由3次前后两车的相对距离、前后车的车速及前后两车的相对距离采集的时间间隔Δt得到前车的加速度lva并作为第二输入量。以ds及lva为模糊控制器的两个输入变量，以后车的加速度为模糊控制器的输出变量fva，ds、lva及fva分别划分为7个模糊词集：负大、负中、负小、零、正小、正中、正大，分别用nb、nm、ns、ze、ps、pm、pb表示，所述的7个模糊词集的隶属度函数取常用三角函数。模糊控制器的模糊推理规则采用规则表归纳出49条规则；采用最大－最小法，计算输出变量fva的模糊集。最后，采用质心法，对输出变量fva的模糊集进行解模糊，得到后车加速度。

主权项

1.一种车辆跟驰运动的速度控制方法，其特征在于：步骤1.通过后车的超声波测距仪采集连续的3次前后两车的相对距离d_i、d_i+1和d_i+2，2次前后两车的相对距离采集的时间间隔为Δt，并由前后两车的相对距离及该相对距离采集时的后车速度得到第一输入量ds，由3次前后两车的相对距离d_i、d_i+1和d_i+2、前后车的车速及前后两车的相对距离采集的时间间隔Δt得到前车的加速度lva并作为第二输入量，具体方法如下：先利用相邻3次测得的前后两车的相对距离d_i、d_i+1和d_i+2及时间间隔Δt，得到前车的两个相邻实时速度v₀ⁱ、v₀ⁱ⁺¹：$v_0^i=(d_{i+1}-d_i)/\mathrm{\Delta t}+v_i---\left(1\right)$$v_0^{i+1}=(d_{i+2}-d_{i+1})/\mathrm{\Delta t}+v_{i+1}---\left(2\right)$其中，v_i、v_i+1为后车的两个相邻实时速度，且该后车的两个相邻实时速度v_i、v_i+1为对应于前车的两个相邻实时速度v₀ⁱ、v₀ⁱ⁺¹的时间点的速度，然后，由前车的两个相邻实时速度v₀ⁱ、v₀ⁱ⁺¹得到前车的加速度lva：$\mathrm{lva}=(v_0^{i+1}-v_0^i)/\mathrm{\Delta t}---\left(3\right)$步骤2.建立模糊控制器，得到后车加速度模糊集：(1)以第一输入量ds及第二输入量lva为模糊控制器的两个输入变量，以后车的加速度为模糊控制器的输出变量fva，所述第二输入量lva为前车的加速度，将第一输入量ds、第二输入量lva及输出变量fva分别划分为7个模糊词集：负大、负中、负小、零、正小、正中、正大，分别用nb、nm、ns、ze、ps、pm、pb表示，所述的7个模糊词集的隶属度函数取常用三角函数，(2)模糊控制器的模糊推理规则采用规则表归纳出49条规则，该规则表为：(3)采用最大-最小法，计算输出变量fva的模糊集：设任意一个模糊控制规则为如下形式：R_i：if$\mathrm{ds}=A_1^i$and$\mathrm{lva}=A_2^i$then fva＝B_i其中：i＝1，2，…，49(现有49条规则)对于第i条规则，这个模糊判断句可表示为：$R_i=(A_1^i\times A_2^i)\times B_i$R_i的隶属函数为：这49条规则的合成结果为：$R=\underset{i=1}{\overset{49}{\cup }}{R}_i$R的隶属函数为：现假定输入为：ds＝A₁，lva＝A₂。则由总推理关系R得到相应的输出B为：B＝(A₁×A₂)οR即对任意fva∈U，有输出量的隶属函数以上式中：A₁ⁱ表示ds的任一模糊词集，A₂ⁱ表示lva的任一模糊词集，B_i表示fva的任一模糊词集。表示A₁ⁱ隶属函数，表示A₂ⁱ隶属函数，表示B_i隶属函数。∧表示取小运算，∨表示取大运算。A₁表示ds的任一模糊词集，A₂表示lva的任一模糊词集，B表示fva的任一模糊词集。表示A₁隶属函数，表示A₂隶属函数。U表示输出变量fva所在的论域。步骤3.采用质心法，对输出变量fva的模糊集进行解模糊，得到后车加速度fva^*为：${\mathrm{fva}}^{*}=\frac{\underset{\mathrm{fva}\in U}{\int }\mathrm{fva}·\mu (\mathrm{ds},\mathrm{lva},\mathrm{fva})}{\underset{\mathrm{fva}\in U}{\int }\mu (\mathrm{ds},\mathrm{lva},\mathrm{fva})}$上式各符号含义与上相同。