3 模糊控制策略
机器人的设计思想是利用光电检测传感器检测车体偏离指引线的大小来调整左右驱动步进电机的行进速度,使机器人沿指引线行进。这恰好符合模糊控制的思想。
把前后光电检测板上的光电检测传感器编号,将检测到指引线的编号最大的光电检测传感器的编号作为车体偏离的距离,编号方法如表1。这样,模糊控制器有两个输入:前后光电检测板的输入编号;模糊控制器有两个输出:左右步进电机驱动脉冲数。
模糊控制器的输入量的语言值模糊子集选取为:{LB,LS,ZO,RS,RB}。其中:LB=左大;LS=左小;ZO=中心;RS=右小;RB=右大。输出量的语言值模糊子集选取为:{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}。其中:NB=负大;NM=负中;NS=负小;Z0=零;PS=正小;PM= 正中;PB=正大。
根据隶属函数的定义和选取规则,输入变量前部位置iF和后部位置iB的隶属度选择相同,如图5所示。输出变量左轮转速OUL和右轮转速OUR的隶属度选择相同,如图6所示。
根据多次的实验和修正,得到如表2的左轮转速控制规则表(右轮的转速控制规则表内容与左轮的转速控制规则表对应,例如iF为RB、iB为LB时对应的 OUL为NB,类似可得到右轮转速控制规则表)。模糊推理采用Mamdani法。反模糊化采用重心法,最终得到如表3所示的左轮转速控制信号输出表(右轮转速控制信号输出表可用类似于右轮转速控制规则表推导的方法得到)。在′F240存储空间中以表格的形式存储表3,根据输入可得到相应输出。