基于模糊ＰＩＤ控制器的汽车雨刮系统的研究

Ｓｔｕｄｙｏｆｗｉｎｄｓｃｒｅｅｎｗｉｐｅｒｓｙｓｔｅｍｏｆａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｂａｓｅｄ

ｏｒｌ

ｆｕｚｚｙＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ

赵岩。张春晶

ＺＨＡＯＹａｎ．ＺＨＡＮＧＣｈｕｎｄｉｎｇ

（黑龙江科技学院电气与信息工程学院，哈尔滨１５００２７）

摘要：针对雨刮系统的非线性和不确定性，采用模糊ＰＩＤ控制器设计了汽车雨刮系统，通过红外雨

滴传感器感知雨量的大小，运用单片机的ＰＷＭ信号控制雨刮器同步地工作在高速或低速状态。用模糊ＰＩＤ控制器取代传统的ＰＩＤ控制器和固定模糊控制规则的控制器，能明显改善系统的稳态和动态性能。实验证明，该模糊系统性能可靠，控制效果良好。

关键词：模糊ＰＩＤ；控制器；雨刮器；雨滴传感器；单片机；ＰＷＭ中图分类号：ＴＰ２７３

文献标识码：Ｂ

文章编号：１００９－０１３４（２０１０）０２－０１

７９—０２

０引言

两个雨刮电机的转速不可能完全一样，就会存在两模糊控制不需要建立精确的数学模型，而是个雨刮摆动不同步的问题。用电机的复位信号来检运用模糊理论将人的经验知识、思维进行推理，控测两个雨刮运动的快慢，哪个雨刮先到复位位置，制过程的方法与策略由所谓模糊控制器来实现。模说明它快，通过单片机的ＰＷＭ口（ＲＣｌ和ＲＣ２），糊控制对那些难以获得数学模型或模型非常粗糙的对快的进行斩波。雨刮每运行一个周期比较一次，工业系统有独特优势。传统的ＰＩＤ控制技术已经比哪个先到复位位置就对哪个斩波，直到两个雨刮无较成熟，结构简单，性能稳定可靠，但也存在一些论在低速状态还是高速状态，都达到同步摆动…。系不足。例如，无法有效克服负载参数的大范围变化统方框图如图１所示。

和非线性因素对系统造成的影响，因而，不能满足高性能、高精度的要求。因此，模糊控制理论在工业控制领域中能发挥重要作用。我们采用参数白整定模糊ＰＩＤ控制器，代替传统的ＰＩＤ调节器，就是将模糊控制中模糊推理的思想和常规的ＰＩＤ控制结合起来，将误差和误差变化率作为模糊推理机的输入，然后对ＰＩＤ的３个参数进行在线自整定。这样可以取得较好的控制效果。

１工作原理

本文设计的雨刮器是采用具有高速和低速两个档位的雨刮电机来同时控制两个雨刮，雨刮器不工图１汽车雨刮系统方框图

作时，两个雨刮都停在风挡玻璃的中间，即雨刮电机复位位置。我们用ＰＩＣ单片机来控制整个系统，当２模糊控制原理

ＰＩＣｌ６Ｆ８７３的ＲＡ０口检测到红外线雨滴传感器的信在汽车雨刮系统中，有许多非线性因素都会号时，即有雨滴落在风挡玻璃上，两个雨刮就分别对雨刮同步造成影响。这样，我们就需要用人的左右摆动，当小雨时，雨刮器工作在低速挡，当大经验知识来调整ＰＷＭ信号的占空比。使两个雨刮雨时，雨刮器工作在高速挡。由于生产工艺的问题，

同步摆动。因此，考虑将ＰＩＤ控制算法的实用性

收稿日期：２００９－１２—３１

作者简介：赵岩（１９７６一），女，黑龙江齐齐哈尔人，讲师，硕士研究生，研究方向为智能控制。

第３２卷第２期２０１０－２

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