文档介绍：自适应前照灯车灯模糊控制系统设计|自适应前照灯
摘要:在分析自适应前照灯系统(AFS)功效的基础上,引入了模糊控制技术,并针对水平和垂直两个方向的车灯控制设计了模糊控制器。同时考虑实际车辆行驶过程中的很多客观原因,一样采取模糊决议的方法,对车灯控制结果进行赔偿。并此基础上提出并建立了自适应前照灯硬件系统结构。
关键词:AFS模糊控制硬件组成
中图分类号:TQ153文件标识码:A文章编号:1007-3973(2021)01-078-03
自适应前照灯系统(adaptivefront-lightingsystem,AFS)是现在汽车照明领域的新热点。它的关键功效是使汽车近光灯在水平方向上伴随转向盘转角和行驶速度等车辆行驶状态进行左右转动;在垂直方向上,使近光灯能够依据汽车车身姿态(包含前倾或后仰等情况)进行角度调整。在汽车行驶过程中,尤其是在弯道较多,夜间行驶时,有效降低司机疲惫程度,提升行车安全。图1即为AFS开启后,前照灯照明效果图。
图1AFS效果图
1自适应前照灯系统(AFS)的产生和发展
自适应前照灯系统(AFS)的产生经历了人工手动调整、准静态调整和动态自适应调整转向大灯系统三个阶段。
早在1980年,欧美发达国家汽车市场就出现了能让驾驶员依据载重情况设定前照灯倾角的调整系统。尽管有了这一系统,但无法在行驶过程中自动校正的前照灯系统,对夜间会车时的“炫目”危害束手无策。
准静态照明距离调整系统能够依据载重量的改变校正大灯倾角改变量。它将车桥传感器的弹簧压缩行程信号提供给控制装置,计算出前照灯的理论倾角并做出对应调整。因为这套系统调整速度较低,没有得到广泛使用。
2021年,马瑞利集团车灯企业首次在汽车上安装了动态调整灯。2021年又首次投放了可依据道路及天气情况调整的带有完整自适应前照系统(AFS)的前照灯。
2021年,伴伴随欧盟的法定同意的出台,欧宝和梅塞德斯几乎同时引入动态随弯转弯灯。2021年,海拉企业的AFS实现量产。迄今为止,海拉企业为14种车型装备了动态随弯转弯灯,如奥迪A6、A8,宝马5系、X5等。
国外这些著名企业正确AFS研究和成功应用,标志着AFS的开发进入了“批量生产”阶段,也证实了AFS才是汽车转向大灯的发展方向。
2模糊控制理论的发展及应用
自动控制技术是指利用部分自动控制装置替代人类驾驭机器、设备或控制生产的过程。然而有些看似十分简单的控制问题,用传统的控制理论和方法却不能处理,尤其对于那些数学方程极难提出的问题,传统的控制技术更显力不从心。而在这类问题中,模糊控制技术却发挥了奇特的优势。
模糊控制技术发展大致经历三个阶段:
1965―1974年是模糊控制发展的第一阶段,即模糊数学发展和成形的阶段。自扎德1965年开创“模糊集”以来,模糊集合论及对应的模糊理论有了飞跃的发展。1968年扎德首次公开发表了“模糊算法”,1973年又发表了语言和模糊逻辑相结合的系统建立方法。
第二阶段大约从1974―1979年,这是产生简单模糊控制器的阶段。在这期间,美国加州一个企业率先生产了第一只模糊逻辑芯片。1980年丹麦的斯密司企业首次应用芯片在水泥烘干机中成功地实现了模糊控制。
1979年至今是发展