自適應前照燈系統(Adaptive Front-lighting Systern，AFS)是使近光燈光軸在水平方向上與轉向盤轉角聯動進行左右轉動，在垂直方向上與車高聯動進行上下擺動的燈光隨動系統。它使得近光燈的照射光線能轉向車輛的前進方向，在夜間行駛時，前方的交叉路口、彎道處的可視性能得到提高，能夠有效地降低駕駛員在夜晚彎路上行車的疲勞程度，使駕駛者能夠看清轉彎處的實際路況，進而有充分的時間來應付緊急情況，從而明顯提升夜晚彎路上行車的安全性。

　　1 汽車燈光隨動系統的工作原理

　　汽車燈光隨動系統的工作原理如圖1所示。汽車燈光隨動系統共由四部分組成：傳感器、ECU、車燈控制系統和前照燈。汽車車速傳感器和方向盤轉角傳感器不斷地把檢測到的信號傳遞給ECU，ECU根據傳感器檢測到的信號進行處理，把處理完后的數據進行判斷，輸出前照燈轉角指令，使前照燈轉過相應的角度。

　　汽車在轉彎時，重點是要提前看到所轉方向的障礙物，根據現實駕駛的經驗，車燈一般只需轉過O～15°即可，只需要所轉方向側的那只前照燈實現智能轉向就可，另一側前照燈還是保持原來的方向。雖簡化了控制，仍然能夠達到預期的效果。

　　2 模糊控制系統的組成和實現過程

　　一個模糊控制系統必須包含一些必要的部件。模糊控制屬于計算機數字控制的一種形式，它的組成類似于一般的數字控制系統，如圖2所示。

　　模糊控制器的組成如圖3所示，它主要包括輸入量的模糊化、模糊推理和逆模糊化(或稱模糊判決)三部分。模糊控制器的實現可由模糊控制通用芯片實現或由計算機(或微處理機)的程序來實現。

　　3 燈光隨動系統模糊控制器設計原理

　　如圖4所示：當汽車轉過很小的角度時，其轉動半徑R近似地等于L和轉動角度δ的比值，通過車速傳感器的數據很容易計算出行駛的距離L，通過方向盤傳感器檢測到的信號也容易得出δ的值，這樣就很容易求出轉動半徑R的值。而且，根據實際經驗可知，燈的轉向和汽車行駛的半徑R的關系最大。因此，可根據R值的變化對汽車車燈的轉向進行模糊控制。首先定義R，如果為正值，說明為逆時針轉動，負值為順時針轉動；另外定義θ為正，說明為左邊燈向左轉動度數，負值為右邊燈向右轉動度數。

[$page]　　4 汽車燈光隨動系統仿真及結果

　　本系統的模糊設計器采用Matlab模糊工具箱設計模糊控制器。

　　在Madab中鍵入FUZZY，進入模糊邏輯編輯窗口FIS Editor，如圖5所示。可以對輸入和輸出的隸屬函數進行編輯。

　　如圖6所示，R的論域為[0，1]，有三個語言變量，三角形隸屬度函數。

　　如圖7所示，△R的論域為[0，1]，有一個語言變量，三角形隸屬度函數。

　　如圖8所示，輸出θ的論域為[O，1]，有三個語言變量，三角形隸屬度函數。

　　在Rulers Editor窗口中輸入控制前照燈轉向的3條模糊控制規則：

[$page]　　5 仿真結果與分析

　　為了準確建立系統模型和進行仿真分析，通常的工業過程可以等效成二階系統，不失一般性，取G(s)=作為汽車燈光隨動系統的模型。在Matlab中建立的模糊控制系統模型如圖9所示，基于實際經驗以及量化因子和比例因子的選取規則，經過仔細選擇，取K1=0.0 5，K2=0．25，K3=1，仿真結果如圖10所示。