Revision [6306]

This is an old revision of FuzzyLogicAbstandsregelung made by ToBo on 2008-11-10 02:30:49.

 

Abstandsregelung mit Fuzzy Logic


1. Aufgabenstellung

  • Eine automatische Abstandsregelung misst jede Sekunde die Entfernung zum vorausfahrenden Fahrzeug und steuert Gas und Bremse nach den in der folgenden Matrix dargestellten Regeln (s.u.)
  • Der Abstand wird in Prozent des Sollabstands "Halber Tacho" berechnet (Sollabstand in Meter = halbe Geschwindigkeit in km/h)
  • Die Abstandsänderung wird in Prozent des letzten Abstands berechnet
  • Bei einer Fahrgeschwindigkeit von 100 km/h beträgt der Abstand zum vorher fahrenden 40 Meter; bei der letzten Messung vor einer Sekunde waren es noch 50 Meter.

Welche Verzögerung stellt sich ein?


image


image



2. Analyse

  • Zum aktuellen Zeitpunkt t = 0 s ist die Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeuges bekannt: v2(0) = 100 km/h
  • Der Abstand zwischen den Fahrzeugen d zum aktuellen Zeitpunkt t = 0 s ist mit 40 m zu gering - das Soll beträgt 50 m (halber Tacho)
  • Vor einer Sekunde, zum Zeitpunkt t = -1 s, war dieser Abstand 50 m


image


Gegeben:
  • Zwei Fahrzeuge, Fahrzeug 2 folgt Fahrzeug 1
  • Regeln zum Beschleunigen bzw. Bremsen des nachfolgenden Fahrzeuges sind gegeben
  • Der Abstand wird jede Sekunde gemessen
  • Messwerte: d(0) = 40 m, d(-1) = 50 m, v2(0) = 100 km/h

Gesucht:
  • Die Verzögerung x(0) von Fahrzeug 2 in m/s2

Systemgrenzen und Schnittstellen

image


3. Fuzzyfikation


Fuzzyfikation - Linguistische Aussagen

Abstand in %:
g(t) = d(t) / d(t-1) * 100
g(0) = 40 m / 50 m * 100 = 80 %

Linguistische Aussagen: zu 40% ist der Abstand zu klein, zu 60% ist der Abstand normal

Abstandsänderung in %:
h(t) = ( d(t) / d(t-1) -1 ) * 100
h(0) = -10 m / 50 m = -20 %/s

Linguistische Aussagen: zu 80% negative Abstandsänderung, zu 20% keine Abstandsänderung


4. Erfüllungsgrad


Zum Zeitpunkt t = 0 war
  • der Abstand zu 40% zu klein
  • der Abstand zu 60% normal
  • die Abstandsänderung zu 80% negativ
  • die Abstandsänderung zu 20% Null


5. Verknüpfungen der unscharfen Logik


In der Tabelle sind alle linguistischen Werte mit UND verknüpft. Es wird also 9x das Minimum gebildet.

image

Danach werden Mehrfachaussagen für mit ODER verknüpft. Es wird also das Maximum gebildet.
  • Erfüllungsgrad g1 = 0,2 für „0“ mit der Singletonposition, x1 = 0
  • Erfüllungsgrad g2 = 0,6 für „-“ mit der Singletonposition, x2 = -2
  • Erfüllungsgrad g3 = 0,4 für „--“ mit der Singletonposition, x3 = -8


6. Defuzzyfikation mit der Singletonmethode


Defuzzyfikation mit der Singletonmethode für die Berechnung der einzustellenden Verzögerung.

image


image





Siehe auch
Valid XHTML :: Valid CSS: :: Powered by WikkaWiki