[发明专利]一种基于太阳能的警用电动巡逻车控制系统

摘要

本发明涉及一种基于太阳能的警用电动巡逻车控制系统，因此本发明包括太阳能电池板，将太阳能转换为电能然后通过导线来连接电压调节系统，电压调节系统将电压调节为微处理器的适配电压提供电能为微处理器工作，微处理器通过外接数字模拟器处理数据并做出指令，然后提供电能给负载，控制电路系统通过控制开关来实现对蓄电池组的充电过程。本发明将阳能电池板将太阳能转换为电能，电能在蓄电池中储存备用，真正达到清洁、环保、绿色、节能、零排放的环保要求。

主权项

一种基于太阳能的警用电动巡逻车控制系统，其特征在于，所述基于太阳能的警用电动巡逻车控制系统包括：将太阳能转换为电能的太阳能电池板；对太阳能电池板传输的电能进行调节的电压调节系统；对电压调节系统的电压调节为适配电压的微处理器；对微处理器处理的适配电压进行处理并做出指令的数字模拟器；与太阳能电池板连接，控制开关闭合对有阳光能量进行控制的控制电路系统；与控制电路系统连接，用于储存或释放电能的蓄电池组；所述基于太阳能的警用电动巡逻车控制系统还包括通过导线分别与微处理器和蓄电池组连接的负载；所述控制电路系统还通过导线连接用于对蓄电池组的电量进行报警提示的报警模块；所述电压调节系统包括电压调节模块；所述电压调节模块数字调制信号x(t)的分数低阶模糊函数表示为：χ(τ,f)=∫-∞∞[x(t+τ/2)]<a>[x*(t-τ/2)]<b>e-j2πftdt;]]>其中，τ为时延偏移，f为多普勒频移，0＜a,b＜α/2，x*(t)表示x(t)的共轭，当x(t)为实信号时，x(t)＜p＞＝|x(t)|＜p＞sgn(x(t))；当x(t)为复信号时，[x(t)]＜p＞＝|x(t)|p‑1x*(t)；数字模拟器内置有信号接收模块，信号接收模块的接收信号y(t)表示为：y(t)＝x(t)+n(t)；其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：其中，N为采样点数，an为发送的信息符号，在MASK信号中，an＝0，1，2，…，M‑1，M为调制阶数，an＝ej2πε/M，ε＝0,1,2,…,M‑1，g(t)表示矩形成型脉冲，Tb表示符号周期，fc表示载波频率，载波初始相位是在[0,2π]内均匀分布的随机数；所述微处理器中内嵌有子模数转换器，所述子模数转换器中的两个比较器对采样的结果保持量化，输出相应的数字码，得到量化的电压值，初始采样信号减去量化的电压值得到增益余量；假设输入的信号范围是：‑VR‑+VR，满幅值为Vin，令比较器的阀值为VR，输入采样信号比较器量化后译码的值为d1，则有：-VR<Vin<-1/4VR;d1=00(Bin)=0(Dec)-1/4VR<Vin<+1/4VR;d1=01(Bin)=1(Dec)+1/4VR<Vin<+VR;d1=10(Bin)=2(Dec);]]>当d1分别为0、1、2时，通过MDAC得到对应三个电压值‑VR,0,+VR,此电压值为增益余量，作为下次循环的输入，即V1＝2Vin‑(d‑1)VR；V1作为下次运算的输入，在重复上述过程；所述子模数转换器使用8bit模数转换器，因此循环8次得到d1‑d8，最后输出译码为(n-27)VR27<Vin<(n-27+1)VR27;(n=0,1,2...28-1);]]>所述译码会作为最终数据传输到微处理器；所述电压调节系统还包括滤波器模块，所述滤波器模块通过信号与电压调节模块连接；所述滤波器模块的滤波处理算法包括：输入数据的预处理，太阳能转换的电能信号包括各种干扰和杂波信号，通过滤波器将对干扰和杂波信号过滤出来；所述滤波器的差分方程和系统函数分别为：y(n)=Σl=03blx(n-l)-Σm=14amy(n-m)]]>H(z)=Σl=03blz-l1+Σm=14amz-m;]]>所述控制电路系统采用模糊智能PID算法对阳光能量进行控制；模糊智能PID算法具体的方法为：创建模糊控制规则表，根据检测到得阳光能量设定值的变化，自动调整控制输出值的基本论域，利用偏差e和偏差的变化de/dt来对控制输出值的基本论域进行调整；偏差e和偏差变化de/dt的论域选为：e，de/dt＝{‑5，‑4，‑3，‑2，‑1，0，1，2，3，4，5}，相应的模糊子集为：de/dt＝{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}，再根据模糊控制规则表计算出PID的Ki、Kp、Kd的模糊值，再利用解模糊算法得到PID参数的在线模糊自整定值；控制系统由模糊控制器和模糊智能自整定PID控制器组成，设E0为控制阈值，当|e|>E0时，采用模糊控制器，当偏差比较大时，采用模糊控制器有利于加快调节速度，系统响应快，当0<|e|<E0时，采用模糊智能自整定PID控制，PID算法为：uk=Kpek+KIΣi=0kei+ukD]]>ukD=tftf+T0uk-1D+KDtf+T0(ek-ek-1)]]>在控制过程中，PID控制器的参数需根据当前的状态进行调整：Kj=αjKj0,j=P,I,D]]>式中αP，αI和αD分别为通过模糊推理计算出的修正系数，KP，KI和KD分别为基本的比例、积分和微分系数。