Matlab 模糊控制 車(chē)輛泊車(chē) 案例分享

最近看到了一個(gè)知網(wǎng)的文獻(xiàn)，研究基于模糊控制的自動(dòng)泊車(chē)，復(fù)現(xiàn)了論文，

模糊控制方法參看之前的文章：

matlab模糊控制工具箱使用和模糊控制pid實(shí)例參考（一）

matlab模糊控制工具箱使用和模糊控制pid實(shí)例參考（二）

車(chē)輛在倒車(chē)的過(guò)程中是一定的低速度運(yùn)動(dòng)，在這一過(guò)程中，車(chē)輛的后輪運(yùn)動(dòng)軌跡與倒車(chē)速度無(wú)關(guān)，倒車(chē)速度只對(duì)倒車(chē)過(guò)程中在固定時(shí)間內(nèi)車(chē)輛行駛的距離有影響，而不對(duì)行駛路線有影響。車(chē)輛的軌跡可以用(xr, yr, θ)表示，為了方便在此用（x, y, θ）來(lái)表示。此時(shí)，車(chē)輛的軌跡 變化控制量為（x, y, θ），直接輸出量為 φ。選取 x、y、θ 作為模糊控制的輸入變量，φ為輸出變量。其中設(shè)定輸入變量x的模糊集合數(shù)為 4，語(yǔ)言變量表示為 LB、LM、LS、XCE;輸入變量 y 的模糊集合數(shù)為 4，語(yǔ)言變量表示為 FAR、MD、CL、YCE；輸入變量

θ 的模糊集合數(shù)為 5，語(yǔ)言變量表示為 RBV、RBH、H、RUH、RUV；輸出變量φ模糊集合數(shù)為 7，語(yǔ)言變量表示為 PB、PM、PS、ZE、NS、NM、NB。在模糊階段里最重要的是設(shè)計(jì)隸屬函數(shù)，而隸屬函數(shù)的外型就跟設(shè)計(jì)者要求的特性和經(jīng)驗(yàn) 有關(guān)，一般常見(jiàn)的是用三角形或梯形來(lái)描述隸屬函數(shù)的外型。本文使用的為三角 型隸屬度函數(shù)。

在 FIS 編輯器中編輯的自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)的輸入與輸出量如圖所示。

?

如圖所示，文本建立了 Mamdani 型模糊推理系統(tǒng)，這種推理，從每一個(gè)

規(guī)則的結(jié)果中得到的模糊集通過(guò)聚類(lèi)運(yùn)算與結(jié)果模糊集相組合后，去模糊化（解

模糊）以產(chǎn)生系統(tǒng)輸出。解模糊的方法是重心法（centroid）。輸入變量 x 的范圍

為[0, 90]；輸入變量 y 的范圍為[0，80]；輸入變量 θ 的范圍為[-80, 80]；輸出變量

φ 的范圍為[-45, 45]。

輸入變量 x ， y ，θ 的隸屬度函數(shù)如圖所示；

?

?

輸出變量? 的隸屬度函數(shù)如圖所示

?

模糊規(guī)則見(jiàn)fis文件，fis文件公眾號(hào)后臺(tái)回復(fù) "模糊控制自動(dòng)泊車(chē)"

?

代碼如下：

clc; clear; close all; l = 25; w = 20; v = 5; Ts =0.4; %采樣時(shí)間間隔 - second N=2000; % 最大循環(huán)次數(shù) fuzzyfis=readfis('boche.fis');% x(1) = 10; %汽車(chē)起點(diǎn)的x坐標(biāo) % y(1) = 30; %汽車(chē)起點(diǎn)的y坐標(biāo) % phi(1) =0; %汽車(chē)車(chē)身起始傾角 x(1) = 20; %汽車(chē)起點(diǎn)的x坐標(biāo) y(1) = 30; %汽車(chē)起點(diǎn)的y坐標(biāo) phi(1) =0; %汽車(chē)車(chē)身起始傾角figure; pause(1); for i=1:1:N-1pause(0.1);inputcanshu=[x(i),y(i),phi(i)];outputcanshu=evalfis(inputcanshu,fuzzyfis);theta(i)=outputcanshu;x(i+1)=x(i)+v*Ts*cos(phi(i)*pi/180)*cos(theta(i)*pi/180);y(i+1)=y(i)+v*Ts*sin(phi(i)*pi/180)*cos(theta(i)*pi/180);phi(i+1)=phi(i)-(v*Ts*300/l)*sin(theta(i)*pi/180);if x(i+1) >= 100 || y(i+1) >= 90 %如果超出模糊邏輯控制器的輸入范圍，則停止break;endx0 = x(i) + w/2*sind(phi(i)); %左前角x坐標(biāo)y0 = y(i) - w/2*cosd(phi(i)); %左前角y坐標(biāo)x1 = x(i) - w/2*sind(phi(i)); %右前角x坐標(biāo)y1 = y(i) + w/2*cosd(phi(i)); %右前角y坐標(biāo)p = x(i) - l*cosd(phi(i));q = y(i) - l*sind(phi(i));x2 = p + w/2*sind(phi(i)); %左后角x坐標(biāo)y2 = q - w/2*cosd(phi(i)); %左后角y坐標(biāo)x3 = p - w/2*sind(phi(i)); %右后角x坐標(biāo)y3 = q + w/2*cosd(phi(i)); %右后角y坐標(biāo)%畫(huà)汽車(chē)后軸中心plot (x(i), y(i), 'rs');axis([-20 120 0 100]);xlabel('x - cm');ylabel('y - cm');hold ongrid on;%畫(huà)車(chē)位示意圖h1 = line([-20 40], [60 60]);h2 = line([40 40], [60 95]);h3 = line([40 115], [95 95]);h4 = line([115 115], [60 95]);h5 = line([115 120], [60 60]);set(h1, 'linewidth', 5, 'color', 'b');set(h2, 'linewidth', 5, 'color', 'b');set(h3, 'linewidth', 5, 'color', 'b');set(h4, 'linewidth', 5, 'color', 'b');set(h5, 'linewidth', 5, 'color', 'b');%畫(huà)車(chē)身輪廓l0 = line([x0 x1], [y0 y1]);l1 = line([x1 x3], [y1 y3]);l2 = line([x2 x3], [y2 y3]);l3 = line([x0 x2], [y0 y2]);set(l0, 'linewidth', 4, 'color', 'm');set(l1, 'linewidth', 2, 'color', 'b');set(l2, 'linewidth', 4, 'color', 'g');set(l3, 'linewidth', 2, 'color', 'b'); end

?

結(jié)果如圖

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專(zhuān)家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的2020-12-14 Matlab 模糊控制 车辆泊车 案例分享的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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