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如今,汽车、高铁和飞机工业已经成为世界各国经济发展的支柱之一。它们的迅猛发展必然会推动钢铁、塑料、金属、橡胶、纺织、玻璃、电子机械、化工等许多工业部门的发展。 风挡雨刷装置,是飞机、高铁和汽车零部件中非常重要的一员。下雨天,良好、安全、清晰的驾驶视野很大程度上依赖于小小的雨刷装置。雨刷装置可以快速清理挡风玻璃上的积水、雨雪、污垢和杂物等,还驾驶人员一个清晰的视野,增加了雨天的驾驶安全性。随着电子产品的更新换代和人们对电子产品日益提高的需求,雨刷装置逐渐向智能化发展。 本文可以分为以下四大部分: 首先对传统四连杆型风挡雨刷装置进行了分析和总结,得出了四连杆机构雨刷装置的优缺点。然后利用三维软件UG设计了两种少见的雨刷传动系统:基于StephensonⅡ型六杆机构的雨刷传动系统和柔性齿条雨刷传动系统。并对这两类雨刷装置进行了运动学分析。 其次,选择了永磁直流电机作为雨刷电机,推导并建立了雨刷电机的二阶数学模型,并利用MATLAB软件中的工具LTI Viewer分别在时域和频域中进行了稳定性分析。并对永磁直流电动机的调速方法进行了研究。 然后,描述并总结了控制理论的发展与概况,利用MATLAB/SIMUNLINK设计了三组数据下的PID雨刷装置控制系统,给出了其仿真曲线和结果。再利用MATLAB模糊逻辑工具箱和SIMULINK联合编程,设计了模糊控制系统来控制雨刷电机的转速,得出模糊控制比PID控制超调量更小,灵敏性更高,稳定性更好的结论。 最后,设计了智能雨刷系统的整体方案和布局。拟选用柔性雨刷装置传动系统、无骨雨刷、红外雨量传感器及模糊控制系统,提出了整个智能雨刷系统的流程。