基于Cortex-M3的礦井車循跡系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對于整個模糊控制器決策，在t時刻采樣周期內(nèi)，由公式(2)，根據(jù)路徑誤差和誤差變化率E，EC，由模糊判決表查出相應(yīng)的U，并由量化因子ku計(jì)算得到實(shí)際控制輸出C?？刂扑惴▽?shí)現(xiàn)步驟如下：

1)計(jì)算擁塞控制系統(tǒng)的輸入狀態(tài)。

2)根據(jù)參考模型的輸出與實(shí)際對象輸出計(jì)算e，ec。

3)根據(jù)參考模型誤差和誤差變化率E，EC。

4)計(jì)算規(guī)則自校正模糊控制器的輸出U。

5)由模糊控制的量化因子計(jì)算最終的實(shí)際控制輸出C。

4 仿真研究

該系統(tǒng)設(shè)計(jì)及軟件算法研究在Matlab 7．0環(huán)境下進(jìn)行軟件仿真。預(yù)先設(shè)定小車運(yùn)行的期望軌跡為yd，根據(jù)模糊控制方法設(shè)計(jì)的小車實(shí)際運(yùn)行軌跡為y，仿真的目的是檢驗(yàn)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的小車，在運(yùn)行過程是否能根據(jù)預(yù)設(shè)的軌跡運(yùn)行。仿真的結(jié)果如圖3所示，橫軸為運(yùn)行時間，縱軸為運(yùn)行的距離。仿真結(jié)果顯示，小車運(yùn)行初始狀態(tài)，不同出發(fā)點(diǎn)時與期望路徑有偏差，可能達(dá)到50％以上；在運(yùn)行過程中，小車運(yùn)行逐漸接近預(yù)設(shè)的軌跡，其后整體的偏差小于5％。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定以后，在給定期望軌跡下，探測小車系統(tǒng)能較好的跟蹤期望軌跡。

5 結(jié)論

該小車探測系統(tǒng)采用基于高性能Cortex-M3處理器，圖像傳感器、溫度傳感器和紅外探測器綜合設(shè)計(jì)的硬件平臺，軟件設(shè)計(jì)采用模糊控制策略的思想，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。該測試系統(tǒng)在專業(yè)仿真軟件平臺Matlab下進(jìn)行，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，小車系統(tǒng)能較好的實(shí)現(xiàn)探測、數(shù)據(jù)采集、跟蹤軌跡等功能，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。