十字路口交通灯模糊控制系统的设计-turnitin查重

摘要：本文采用三菱FX2N-64MR-001型PLC,着重进行硬件接口设计,利用语句表进行编程,实现了十字路口交通灯控制系统的自动化.

关键词：控制设计 PLC

中图分类号：G712 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.131

随着科学技术的发展,智能控制、数据采集、监控、通信联网及集散控制系统等各方面都的得到了广泛的应用.可编程控制器交通灯控制系统,充分利用了集散控制系统的优点,而近年来PLC的性价比有较大的提高,使得实际应用成为可能.

①要求具有启动和结束开关,另外还有紧急停止开关；

②车道为东西方向和南北方向,每个方向都为三车道,各有左转、直行、右转的红黄绿三种控制状态；

③根据人流量控制交通灯时长.

在十字路口的东南西北四个方向的斑马线附近和距斑马线约100米处各设置一个传感器,分别统计通过该处车辆量.如图1所示.

图1 传感器的设置

斑马线附近在绿灯期间通过路口的车辆量为x；距斑马线约100米处红灯期间进入路口排队等候的车辆数为y.为了简化运算,将相对方向的x、y值合并为一组,分别取两个方向的最大值.

4.1 硬件系统设计

模糊控制器采用三菱的FX2N-64MR-001型PLC,模糊控制系统数据采集,如图2所示.

图2 模糊控制硬件连接

备注：Y10-Y12为东西方向红绿灯的控制线路；Y13-Y15为南北方向的控制线路；Y0-Y7为控制显示器的控制线路.

4.2 软件部分设计

模糊决策和解模糊用PLC软件来实现,十字路口车辆等待的变周期交通模糊判决子程序算法流程如图3所示（见下页）.

图3 判决流程算法

在红绿灯方向检测区中计算最大车辆数x和y,然后将x和y分别乘以量化因子,求得相应论域元素表征的查找控制表所需的x和y,并根据模糊控制规则表查得输出控制量的论域值t?最后将其代入公式15+ki×t,可计算出实际换向后绿灯的时间t.

由于十字路口车辆的流量是随机的,采用固定时间的控制方法,会出现空等现象,有效时间的浪费,影响了道路的畅通.而可编程控制器交通灯控制系统能较好地解决这个问题.

十字路口交通灯模糊控制系统的设计