hold off;
title('输入样本向量及更新后的权值'); xlabel('p(1)'); ylabel('p(2)');
从上面的输出结果可以看出改变隐层的神经元数目对网络的逼近效果也有影响，一般来说，隐层的神经元数目越多，则BP网络逼近非线性函数能力越强，但也并非隐层的神经元数目越多，网络性能就越好，而同时训练时间有所增长。
当导盲机器人的传感器有多个同时对主控单元产生输入时，我们可以利用BP神经网络算法来处理多输入，并以单一信号输出，从上面结果可以看出，此算法对初始的权值很好的进行模拟并输出新的值，继而可以将其输入主控单元对其处理，使之对于多输入情况的判断方法更加接近人脑思维模式。选择一条更加合理的路径，做出最优化的判断。
第4章 控制系统硬件电路设计
4. 1电子硬件设计
导盲机器人设计的目的是要实时处理当前周围信息的变化，并及时做出相应动作，实现实时控制系统。本文选择西门子公司的S7-200（CPU224）型PLC作为本导盲机器人的主控单元。各个传感器模块均与之相接，将传感器取回来的信息送至S7-200（CPU224）中，经过主控单元的处理，形成对环境的感知并做出实时判断，从而实现数据的交流，并将处理结果反馈于驱动模块，与此同时，射频识别模块也可以判断出障碍物，并将所获取的信息反馈给S7-200（CPU224），然后主控单元将信息输入语音模块，给视障患者语音提示。具体系统硬件原理图如图4.1所示。
+12V语音模块DC 60V舵机稳压LM2576-5+5V红外传感器探测模块`S7-200超声波探测模块射频识别模块
4. 2主控系统的设计
导盲机器人主控系统硬件结构设计主要是包含对S7-200（CPU224）外围电路的设计以及与各个传感器的接口电路的设计。需要将S7-200（CPU224）
的功能和优势全部利用上，而且还要考虑与传感器模块的接口兼容，以及对于各个传感器返回信号的处理形式和强度的问题。
4.2.1主控PLC简介
本文采用西门子公司的S7-200（CPU224）作为主控可编程序控制器。S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
S7-200系列出色表现在以下几个方面：
1、极高的可靠性：性能稳定将给予使用者和导盲机器人自身以较大的安全保证和优越的实用性能；
2、易于掌握：对于开发人员可以省去许多不必要的麻烦； 3、便捷的操作：可以节约开发成本；
4、丰富的内置集成功能：使得对于开发者来说，可以使得任务减轻，外围硬件结构更为简化；
5、实时特性：增加了使用者和导盲机器人的反应时间，使得机器人的实用性增加；
6、强劲的通讯能力：对于需要无线通信的模块来说特别重要，比如射频识别模块；
7、丰富的扩展模块：现阶段我们使用的传感器有限，对于将来我们需要扩充其功能会非常的方便。
S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。
基于以上诸多的优越性，本文选用的S7-200系列中的CPU 224型PLC，它集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个
独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。是具有较强控制能力的控制器。
S7-200实物图
4. 3外围功能模块设计
控制系统采用模块化设计，各个传感器都有相应的探测方式，并且把数据采集的结果传输给主控单元，由主控单元做出相应判断，并且将相应的结果反馈到驱动模块，形成稳定的控制系统。
对于周围环境的感知探测，多数采用红外传感器或者超声波传感器作为探测手段。本文利用超声波传感器对车体正前方进行障碍探测，同时利用红外传感器对部分空间进行补充探测，以弥补超声波传感器的不足，使探测效果更加明显。
驱动系统也采用模块化的设计，将各个传感器采集的信号送至主控单元进行分析，将相应的指令送至驱动芯片，控制整个机器人的运动。另外，为了加强用户对室内物体的理解，本文增设射频模块和语音提示模块，采用RFID技术识别物体，将识别结果反馈于主控单元，再将响应的信号作为语音模块的输入，提供相应的语音提示，使用户可以方便的理解室内各个物体。
4. 3. 1.0 步进电机模块设计
1.基本原理
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，它是数字控制电机，区别于其他类型的控制电机的最大特点是：通过输人脉冲信号来进行控制，即电机的总转动角度由输人脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。主要优点是定位精度高、无位置累积误差。并且与闭环控制系统相比，其特有的开环运行机制能够降低系统的成本、提高系统的可靠性，因此被广泛应用于对精度要求较高的运动控制系统中，如机器人、打印机、软盘驱动器、绘图仪和机械阀门控制器等。
步进电机的驱动电路根据控制信号进行工作，控制信号由相应的控制器来产生，控制换相顺序和通电换相。这一过程称为“脉冲分配”。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，便驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)。其旋转是以固定的角度一步一步运行的，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
目前，能够对步进电机进行控制的主要有由分散器件组成的环形脉冲分配器、软件环形脉冲分配器和专用集成芯片环形脉冲分配器等。分散器件组成的环形脉冲分配器体积比较大、可靠性较低;软件环形分配器运行速度低；专用集成芯片环形脉冲分配器集成度高、可靠性好，但适应性差、开发周期长、费用较高。
虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能像普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。步进电机的选择主要考虑如下三个因素：
步进电机由步距角、静转矩、及电流三大要素组成，步进电机的选择就围绕着三大要素进行。
①、步距角的选择
电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率(当量)换算到电机轴上，每个当量电机应走多少角度(包括减速)。电机的步距角应等十或小十此角度。目前市场上步进电机的步距角一般有0. 36度/ 0. 72度(五相电机)、0. 9度/1.8度（二、四相电机)、1. 5度/3度(二相电机)等。
②、静力矩的选择