模糊控制在汽车上的应用


模糊控制在家电上的应用已经不是什么新鲜事,最近又常常听说汽车上也有应用,一些网友来信询问,什么是模糊控制?汽车上为什么要使用模糊控制技术?

简单地说,模糊控制是计算机数字控制的一种特殊形式,具有处理模糊信息的能力。众所周知,计算机处理精确信息达到无与伦比的程度,能够把人造卫星准确地送入轨道。但是,对于人轻而易举就能做到的许多事情它却做不了。这是为什么呢?原来,人具有识别模糊事物,运用模糊概念的能力。

世界上许多东西是不能用精确的数学模型来表达的。人的语言中就有大量的诸如“大概”、“差不多”、“稍高”、“偏低”之类的词语。事实上,处理许多事情用模糊的方式比用精确的方式更有效。例如厨师按照他总结出来的一些模糊的、说不清的原则来操作可以炒出美味的菜肴,而通过精密仪器控制的自动过程却无能为力。模糊数学的创始人,著名的控制论专家扎德在谈到这个问题的时候曾经用汽车停车作为例子。要在拥挤的停车场上两辆车之间的一个空隙停放一部汽车,司机通过一些不精确的观察,执行一些不精确的操纵,轻而易举的就完成了泊车的工作。而如果通过微分方程表示汽车的运动,装备精良的检测设备,用一台大型计算机也难以胜任这一工作。

因此,要研制智能化的汽车离不开模糊控制技术。现在,已经出现了许多商品化的模糊组件,通过装载推理软件或推理芯片来实现各种不同的功能。在汽车的刹车装置系统、变速控制、车身弹性缓冲系统及巡航控制系统等部件中,已经广泛地使用模糊技术。例如日本三菱公司研制的模糊跟踪系统,能够检测前转向轮的转角和车速,求得汽车的转弯速度,可以根据司机所要求的功率对轮胎承受能力进行控制,还能自调整发动机的功率,从而保证汽车转弯时不会发生偏行。日本三菱公司在轿车的自动变速器上使用模糊技术,大大减少了过去由“电脑”控制自动变速器进行精确计算的许多麻烦,使自动变速更具实时性和时效性。而美国的福特汽车公司应用模糊技术制造出一种新的汽车调节器,不但能够准确地保持汽车速度,还能够在与别的汽车距离过近时自动刹车。 (2000.6.25)

▲返回