Адаптивная система круиз-контроля

Моделируйте адаптивную модель использования круиз-контроля прогнозирующий контроллер

  • Библиотека:
  • Model Predictive Control Toolbox / Автоматизированное Управление

Описание

Блок Adaptive Cruise Control System моделирует систему адаптивного круиз-контроля (ACC), которая отслеживает скорость набора и поддерживает безопасное расстояние от ведущего автомобиля путем корректировки продольного ускорения автомобиля, оборудованного датчиком. Блок вычисляет действия оптимального управления при удовлетворении безопасного расстояния, скорости и ускоряющих ограничений с помощью образцового прогнозирующего управления (MPC).

Чтобы настроить ваш контроллер, например, использовать усовершенствованные функции MPC или изменить начальные условия контроллера, нажимают Create ACC subsystem.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Скоростное заданное значение автомобиля, оборудованного датчиком в m/s. Когда нет никакого ведущего автомобиля, контроллер отслеживает эту скорость.

Безопасный разрыв времени в секундах между ведущим автомобилем и автомобилем, оборудованным датчиком. На этот раз разрыв используется, чтобы вычислить минимальное безопасное следующее ограничение расстояний. Для получения дополнительной информации смотрите Безопасное Следующее Расстояние.

Скорость автомобиля, оборудованного датчиком в m/s.

Расстояние в метрах между ведущим автомобилем и автомобилем, оборудованным датчиком. Чтобы вычислить этот сигнал, вычтите положение автомобиля, оборудованного датчиком из ведущего положения автомобиля.

Различие скорости в метрах в секунду между ведущим автомобилем и автомобилем, оборудованным датчиком. Чтобы вычислить этот сигнал, вычтите скорость автомобиля, оборудованного датчиком из ведущей скорости автомобиля.

Минимальный автомобиль, оборудованный датчиком продольное ускоряющее ограничение в m/s2. Используйте этот входной порт, когда минимальное ускорение будет отличаться во время выполнения.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Use external source для параметра Minimum longitudinal acceleration.

Максимальный автомобиль, оборудованный датчиком продольное ускоряющее ограничение в m/s2. Используйте этот входной порт, когда максимальное ускорение будет отличаться во время выполнения.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Use external source для параметра Maximum longitudinal acceleration.

Оптимизация контроллера включает сигнал. Когда этот сигнал:

  • Ненулевой, контроллер выполняет вычисления оптимизации и генерирует управляющий сигнал Longitudinal acceleration.

  • Нуль, контроллер не выполняет вычисления оптимизации. В этом случае выходной сигнал Longitudinal acceleration остается в значении, которое он имел, когда оптимизация была отключена. Контроллер продолжает обновлять его оценки внутреннего состояния.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите параметр Use external signal to enable or disable optimization.

Фактическое продольное ускорение в m/s2 применилось к автомобилю, оборудованному датчиком. Диспетчер использует этот сигнал оценить состояния модели автомобиля, оборудованного датчиком. Используйте этот входной порт, когда управляющий сигнал применился к автомобилю, оборудованному датчиком, не совпадает с сигналом оптимального управления, вычисленным образцовым прогнозирующим контроллером. Это несоответствие может произойти когда, например:

  • Адаптивная Система Круиз-контроля не является активным контроллером. Поддержание точной оценки состояния, когда контроллер не активен, предотвращает удары в управляющем сигнале, когда контроллер становится активным.

  • Ускоряющие сбои привода и не предоставляют правильный управляющий сигнал автомобилю, оборудованному датчиком.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите параметр Use external control signal for bumpless transfer between ACC and other controllers.

Вывод

развернуть все

Ускоряющий управляющий сигнал в m/s2 сгенерирован контроллером.

Параметры

развернуть все

Вкладка параметров

Модель автомобиля, оборудованного датчиком

Линейная модель от автомобиля, оборудованного датчиком продольное ускорение к его продольной скорости, заданной как модель LTI или модель Identification Toolbox линейной системы. Контроллер создает его внутреннюю прогнозирующую модель путем увеличения динамической модели автомобиля, оборудованного датчиком.

Начальная скорость в m/s модели автомобиля, оборудованного датчиком, которая может отличаться от фактической скорости начальной буквы автомобиля, оборудованного датчиком.

Это значение используется, чтобы сконфигурировать начальные условия образцового прогнозирующего контроллера. Для получения дополнительной информации смотрите Начальные условия.

Минимальный интервал в метрах между ведущим автомобилем и автомобилем, оборудованным датчиком. Это значение соответствует целевому относительному расстоянию между эго и ведущими автомобилями, когда скорость автомобиля, оборудованного датчиком является нулем.

Это значение используется, чтобы вычислить:

Максимальный автомобиль, оборудованный датчиком продольная скорость в m/s.

Адаптивный контроллер круиза ограничения

Минимальный автомобиль, оборудованный датчиком продольное ускоряющее ограничение в m/s2.

Если минимальное ускорение отличается в зависимости от времени, добавьте входной порт Minimum longitudinal acceleration в блок путем выбора Use external source.

Максимальный автомобиль, оборудованный датчиком продольное ускоряющее ограничение в m/s2.

Если максимальное ускорение отличается в зависимости от времени, добавьте входной порт Maximum longitudinal acceleration в блок путем выбора Use external source.

Образцовые прогнозирующие настройки контроллера

Шаг расчета контроллера в секундах.

Шаги горизонта прогноза контроллера. Время прогноза контроллера является продуктом шага расчета и горизонта прогноза.

Производительность контроллера с обратной связью. Значение параметров по умолчанию обеспечивает сбалансированное проектирование контроллера. Определение a:

  • Меньшее значение производит более устойчивый контроллер с более сглаженными действиями управления.

  • Большее значение производит более агрессивный контроллер с более быстрым временем отклика.

Когда вы изменяете этот параметр, изменение сразу применяется к контроллеру.

Блокируйте вкладку

Сконфигурируйте контроллер, чтобы применить субоптимальное решение после заданного максимального количества итераций, которое гарантирует время выполнения худшего случая для вашего контроллера.

Для получения дополнительной информации смотрите Субоптимальное Решение QP.

Зависимости

После выбора этого параметра задайте параметр Maximum iteration number.

Максимальное количество итераций оптимизации контроллера.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use suboptimal solution.

Чтобы добавить входной порт Enable optimization в блок, выберите этот параметр.

Выберите этот параметр, чтобы добавить входной порт External control signal в блок.

Сгенерируйте пользовательскую подсистему ACC, которую можно изменить для приложения. Данные конфигурации для пользовательского контроллера экспортируются в рабочую область MATLAB® как структура.

Можно изменить пользовательскую подсистему контроллера к:

  • Измените настройки MPC по умолчанию или используйте, усовершенствовал функции MPC.

  • Измените начальные условия контроллера по умолчанию.

  • Используйте различные параметры настройки приложения, такие как пользовательское безопасное следующее определение расстояния.

Алгоритмы

развернуть все

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Генерация кода PLC
Сгенерируйте код Структурированного текста с помощью Simulink® PLC Coder™.

Смотрите также

Блоки

Введенный в R2018a