Система управления следования траектории
Моделируйте управление следования траектории с помощью адаптивной модели прогнозирующий контроллер
- Библиотека:
Model Predictive Control Toolbox / Автоматизированное Управление
Описание
Блок Path Following Control System моделирует систему управления следования траектории (PFC), которая сохраняет автомобиль, оборудованный датчиком, перемещающийся вдоль центра прямой или изогнутой дороги при отслеживании скорости набора и поддержании безопасного расстояния от ведущего автомобиля. Для этого контроллер настраивает и продольное ускорение и передний руководящий угол автомобиля, оборудованного датчиком. Блок вычисляет действия оптимального управления при удовлетворении безопасного расстояния, скорости, ускорения, и регулировании угловых ограничений с помощью адаптивной модели прогнозирующее управление (MPC).
Этот блок объединяется, возможности Хранения Маршрута Помогают Системе и Адаптивным Системным блокам Круиз-контроля в один контроллер.
Чтобы настроить ваш контроллер, например, использовать усовершенствованные функции MPC или изменить начальные условия контроллера, нажимают Create PFC subsystem.
Порты
Входной параметр
Set velocity — Скоростное заданное значение автомобиля, оборудованного датчиком
неотрицательный скаляр
Скоростное заданное значение автомобиля, оборудованного датчиком в m/s. Когда нет никакого ведущего автомобиля, контроллер отслеживает эту скорость.
Time gap — Безопасный разрыв времени
неотрицательный скаляр
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.
Relative distance — Расстояние между ведущим автомобилем и автомобилем, оборудованным датчиком
положительная скалярная величина
Расстояние в метрах между ведущим автомобилем и автомобилем, оборудованным датчиком. Чтобы вычислить этот сигнал, вычтите положение автомобиля, оборудованного датчиком из ведущего положения автомобиля.
Relative velocity — Различие скорости между ведущим автомобилем и автомобилем, оборудованным датчиком
скаляр
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.
Longitudinal velocity — Скорость автомобиля, оборудованного датчиком
неотрицательный скаляр
Скорость автомобиля, оборудованного датчиком в m/s.
Curvature — Дорожное искривление
скаляр
Дорожное искривление, заданное как 1/R, где R является радиусом кривой в метрах.
Дорожное искривление:
Положительный, когда дорога изгибается к положительной оси Y глобальной системы координат.
Отрицательный, когда дорога изгибается к отрицательной оси Y глобальной системы координат.
Нуль для прямой дороги.
Модели контроллеров дорожное искривление как измеренное воздействие с предварительным просмотром. Можно задать искривление как a:
Скалярный сигнал — Задает искривление для текущего интервала управления. Диспетчер использует это значение искривления через горизонт прогноза.
Векторный сигнал с длиной, меньше чем или равной Prediction Horizon — Задает текущие и предсказанные значения искривления через горизонт прогноза. Если длина вектора является меньше, чем горизонт прогноза, то диспетчер использует итоговое значение искривления в векторе для остатка от горизонта прогноза.
Lateral deviation — Отклонение ответвления автомобиля, оборудованного датчиком
скаляр
Отклонение ответвления автомобиля, оборудованного датчиком в метрах от средней линии маршрута.
Relative yaw angle — Угол от средней линии маршрута
скаляр
Автомобиль, оборудованный датчиком продольный угол оси в радианах от средней линии маршрута.
Minimum longitudinal acceleration — Минимальное ускорение автомобиля, оборудованного датчиком
скаляр
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.
Maximum longitudinal acceleration — Максимальное ускорение автомобиля, оборудованного датчиком
скаляр
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.
Minimum steering angle — Минимальный передний руководящий угол
скаляр
Минимальное переднее руководящее угловое ограничение в радианах. Используйте этот входной порт, когда минимальный руководящий угол будет отличаться во время выполнения.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите Use external source для параметра Minimum steering angle.
Maximum steering angle — Максимальный передний руководящий угол
скаляр
Максимальное переднее руководящее угловое ограничение в радианах. Используйте этот входной порт, когда максимальный руководящий угол будет отличаться во время выполнения.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите Use external source для параметра Maximum steering angle.
Enable optimization — Оптимизация контроллера включает сигнал
скаляр
Оптимизация контроллера включает сигнал. Когда этот сигнал:
Ненулевой, контроллер выполняет вычисления оптимизации и генерирует управляющие сигналы Steering angle и Longitudinal acceleration.
Нуль, контроллер не выполняет вычисления оптимизации. В этом случае Longitudinal acceleration и выходные сигналы Steering angle остаются в значениях, которые они имели, 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.
External control signal — Управляющие сигналы применились к автомобилю, оборудованному датчиком
вектор длины два
Фактические управляющие сигналы применились к автомобилю, оборудованному датчиком. Первый элемент этого сигнала является продольным ускорением в m/s2, и второй элемент является держащимся углом в радианах. Диспетчер использует эти сигналы оценить состояния модели автомобиля, оборудованного датчиком. Используйте этот входной порт, когда управляющие сигналы применились к автомобилю, оборудованному датчиком, не совпадают с сигналами оптимального управления, вычисленными образцовым прогнозирующим контроллером. Это несоответствие может произойти когда, например:
Система управления Следования траектории не является активным контроллером. Поддержание точной оценки состояния, когда контроллер не активен, предотвращает удары в управляющих сигналах, когда контроллер становится активным.
Руководящие или 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 PFC and other controllers.
Vehicle dynamics matrix A — Матрица состояния прогнозирующей модели автомобиля, оборудованного датчиком
квадратная матрица
Матрица состояния прогнозирующей модели автомобиля, оборудованного датчиком. Количество строк в матрице состояния соответствует количеству состояний в прогнозирующей модели. Эта матрица должна быть квадратной.
Прогнозирующая модель автомобиля, оборудованного датчиком, заданная Vehicle dynamics matrix A, Vehicle dynamics matrix B и Vehicle dynamics matrix C, должна быть минимальной.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите параметр Use vehicle model.
Vehicle dynamics matrix B — Матрица входа к состоянию прогнозирующей модели автомобиля, оборудованного датчиком
матрица с двумя столбцами
Матрица входа к состоянию прогнозирующей модели автомобиля, оборудованного датчиком. Количество строк в этом сигнале должно совпадать с количеством строк в Vehicle dynamics matrix A.
Прогнозирующая модель автомобиля, оборудованного датчиком, заданная Vehicle dynamics matrix A, Vehicle dynamics matrix B и Vehicle dynamics matrix C, должна быть минимальной.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите параметр Use vehicle model.
Vehicle dynamics matrix C — Состояние к выходной матрице прогнозирующей модели автомобиля, оборудованного датчиком
матрица с тремя строками
Состояние к выходной матрице прогнозирующей модели автомобиля, оборудованного датчиком. Количество столбцов в этом сигнале должно совпадать с количеством строк в Vehicle dynamics matrix A.
Прогнозирующая модель автомобиля, оборудованного датчиком, заданная Vehicle dynamics matrix A, Vehicle dynamics matrix B и Vehicle dynamics matrix C, должна быть минимальной.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите параметр Use vehicle model.
Вывод
Longitudinal acceleration — Ускоряющий управляющий сигнал
скаляр
Ускоряющий управляющий сигнал в m/s2 сгенерирован контроллером.
Steering angle — Передний руководящий угловой управляющий сигнал
скаляр
Передний руководящий угловой управляющий сигнал в радианах сгенерирован контроллером. Передний руководящий угол является углом передних шин от продольной оси автомобиля. Держащийся угол положителен к положительной боковой оси автомобиля, оборудованного датчиком.
Параметры
Вкладка параметров
Автомобиль, оборудованный датчиком
Use vehicle parameters — Задайте модель автомобиля, оборудованного датчиком использование свойств автомобиля
on (значение по умолчанию) | off
Выберите этот параметр, чтобы задать модель автомобиля, оборудованного датчиком, используемую контроллером MPC путем определения свойств автомобиля, оборудованного датчиком. Модель автомобиля, оборудованного датчиком является линейной моделью от продольного ускорения и переднего руководящего угла к продольной скорости, боковой скорости и угловому уровню отклонения от курса.
Чтобы задать модель автомобиля, задайте следующие параметры блоков:
Total mass
Yaw moment of inertia
Longitudinal distance from center of gravity to front tires
Longitudinal distance from center of gravity to rear tires
Cornering stiffness of front tires
Cornering stiffness of rear tires
Longitudinal acceleration tracking time constant
Для получения дополнительной информации о модели автомобиля, оборудованного датчиком смотрите Прогнозирующую модель Автомобиля, оборудованного датчиком
Выбор этого параметра очищает параметр Use vehicle model.
Use vehicle model — Задайте модель автомобиля, оборудованного датчиком, использующую матрицы пространства состояний
off (значение по умолчанию) | on
Выберите этот параметр, чтобы задать матрицы пространства состояний модели автомобиля, оборудованного датчиком, используемой контроллером MPC. Модель автомобиля, оборудованного датчиком является линейной моделью от продольного ускорения и переднего руководящего угла к продольной скорости, боковой скорости и угловому уровню отклонения от курса.
Чтобы задать первоначальную внутреннюю модель, задайте A, B и матрицы пространства состояний C. Внутренняя модель должна быть минимальной реализацией без прямого сквозного соединения и размерностями A, B, и C должен быть сопоставимым.
Как правило, модель автомобиля, оборудованного датчиком зависима скоростью, и поэтому, она отличается в зависимости от времени. Чтобы обновить внутреннюю модель во время выполнения, используйте Vehicle dynamics A, Vehicle dynamics B и входные порты Vehicle dynamics C.
Для получения дополнительной информации о модели автомобиля, оборудованного датчиком смотрите Прогнозирующую модель Автомобиля, оборудованного датчиком
Выбор этого параметра очищает параметр Use vehicle parameters.
Total mass — Масса автомобиля, оборудованного датчиком
1575 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Масса автомобиля, оборудованного датчиком в kg.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Yaw moment of inertia — Момент инерции об автомобиле, оборудованном датчиком вертикальная ось
2875 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Момент инерции об автомобиле, оборудованном датчиком вертикальная ось в mNs2.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Longitudinal distance from center of gravity to front tires — Расстояние от центра автомобиля, оборудованного датчиком массы к его передним шинам
1.2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Расстояние от центра автомобиля, оборудованного датчиком массы к его передней стороне утомляется в метрах, измеренных вдоль продольной оси автомобиля.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Longitudinal distance from center of gravity to rear tires — Расстояние от центра автомобиля, оборудованного датчиком массы к его задним шинам
1.6 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Расстояние от центра автомобиля, оборудованного датчиком массы к его задним шинам в метрах, измеренных вдоль продольной оси автомобиля.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Cornering stiffness of front tires — Передняя жесткость шины
19000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Передняя жесткость шины в N/rad, заданном как отношение между стороной, обеспечивает на передних шинах и углу шин к продольной оси автомобиля.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Cornering stiffness of rear tires — Жесткость задней шины
33000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Жесткость задней шины в N/rad, заданном как отношение между стороной, обеспечивает на задних шинах и углу шин к продольной оси автомобиля.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Longitudinal acceleration tracking time constant — Временная константа для ускоряющего отслеживания
0.5 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Временная константа для отслеживания продольного ускорения, заданного в секундах.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
A Матрица начального состояния прогнозирующей модели автомобиля, оборудованного датчиком
квадратная матрица
Матрица начального состояния прогнозирующей модели автомобиля, оборудованного датчиком. Количество строк в матрице состояния соответствует количеству состояний в прогнозирующей модели. Эта матрица должна быть квадратной.
Начальная прогнозирующая модель автомобиля, оборудованного датчиком, заданная A, B и C, должна быть минимальной.
Как правило, модель автомобиля, оборудованного датчиком отличается в зависимости от времени. Чтобы обновить матрицу состояния во время выполнения, используйте входной порт Vehicle dynamics A.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle model.
B Начальная матрица входа к состоянию прогнозирующей модели автомобиля, оборудованного датчиком
матрица с двумя столбцами
Начальная матрица входа к состоянию прогнозирующей модели автомобиля, оборудованного датчиком. Количество строк в этом параметре должно совпадать с количеством строк в A.
Начальная прогнозирующая модель автомобиля, оборудованного датчиком, заданная A, B и C, должна быть минимальной.
Как правило, модель автомобиля, оборудованного датчиком отличается в зависимости от времени. Чтобы обновить матрицу входа к состоянию во время выполнения, используйте входной порт Vehicle dynamics B.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle model.
C Начальное состояние к выходной матрице прогнозирующей модели автомобиля, оборудованного датчиком
матрица с тремя строками
Начальное состояние к выходной матрице прогнозирующей модели автомобиля, оборудованного датчиком. Количество столбцов в этом параметре должно совпадать с количеством строк в A.
Начальная прогнозирующая модель автомобиля, оборудованного датчиком, заданная A, B и C, должна быть минимальной.
Как правило, модель автомобиля, оборудованного датчиком отличается в зависимости от времени. Чтобы обновить состояние к выходной матрице во время выполнения, используйте входной порт Vehicle dynamics C.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle model.
Initial longitudinal velocity — Начальная скорость модели автомобиля, оборудованного датчиком
15 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр
Начальная скорость модели автомобиля, оборудованного датчиком в m/s, который 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.
Transport lag between model inputs and outputs — Общая транспортная задержка в модели автомобиля, оборудованного датчиком
0 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр
Общая транспортная задержка, τ, в модели автомобиля, оборудованного датчиком в секундах. Эта задержка включает привод, датчик и коммуникационные задержки. Для каждого канала ввода-вывода транспортная модель задержки:
Разрядка управления
Maintain safe distance between lead vehicle and ego vehicle — Позвольте расположить управление с интервалами
on (значение по умолчанию) | off
Чтобы сконфигурировать безопасное следующее расстояние, установите параметр Default spacing. Для получения дополнительной информации о безопасном следующем расстоянии, используемом контроллером, смотрите Безопасное Следующее Расстояние.
Default spacing — Интервал минимума, чтобы привести автомобиль
10 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр
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:
Минимальное безопасное следующее расстояние. Для получения дополнительной информации смотрите Безопасное Следующее Расстояние.
Начальные условия контроллера. Для получения дополнительной информации смотрите Начальные условия.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Maintain safe distance between lead vehicle and ego vehicle.
Вкладка контроллера
Контроллер следования траектории ограничения
Minimum steering angle — Минимальный передний руководящий угол
-0.26 (значение по умолчанию) | скаляр между -pi/2 и pi/2
Минимальное переднее руководящее угловое ограничение в радианах.
Если минимальный руководящий угол отличается в зависимости от времени, добавьте входной порт Minimum steering angle в блок путем выбора Use external source.
Зависимости
Этот параметр должен быть меньше, чем параметр Maximum steering angle.
Maximum steering angle — Максимальный передний руководящий угол
0.26 (значение по умолчанию) | скаляр между -pi/2 и pi/2
Максимальное переднее руководящее угловое ограничение в радианах.
Если максимальный руководящий угол отличается в зависимости от времени, добавьте входной порт Maximum steering angle в блок путем выбора Use external source.
Зависимости
Этот параметр должен быть больше, чем параметр Minimum steering angle.
Minimum longitudinal acceleration — Минимальное ускорение автомобиля, оборудованного датчиком
-3 (значение по умолчанию) | скаляр
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.
Maximum longitudinal acceleration — Максимальное ускорение автомобиля, оборудованного датчиком
2 (значение по умолчанию) | скаляр
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
'SampleTime' Шаг расчета контроллера
0.1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Шаг расчета контроллера в секундах.
Prediction horizon — Горизонт прогноза контроллера
10 (значение по умолчанию) | положительное целое число
Шаги горизонта прогноза контроллера. Время прогноза контроллера является продуктом шага расчета и горизонта прогноза.
Control horizon — Горизонт управления контроллера
3 (значение по умолчанию) | положительное целое число | вектор положительных целых чисел
Горизонт управления контроллера, заданный как одно из следующего:
Положительное целое число, меньше чем или равное параметру Prediction horizon. В этом случае контроллер вычисляет m свободные перемещения управления, происходящие во времена k через k +m-1, и содержит вывод контроллера, постоянный для остающихся шагов горизонта прогноза от k +m через k +p-1. Здесь, k является текущим интервалом управления.
Вектор положительных целых чисел, [m 1, m 2, …], где сумма целых чисел равняется параметру Prediction horizon. В этом случае контроллер вычисляет блоки M свободных перемещений, где M является длиной вектора горизонта управления. Первое свободное перемещение применяется ко временам k через k +m1-1, второе свободное перемещение применяется со времени k +m1 через k +m1+m2-1 и так далее. Используя перемещения блока может улучшить робастность вашего контроллера.
Поведение контроллера
Weight on velocity tracking — Настройка веса для продольного скоростного отслеживания
0.1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Настройка веса для продольного скоростного отслеживания. Чтобы произвести меньшие отслеживающие скорость ошибки, увеличьте этот вес.
Weight on lateral error — Настройка веса для боковой ошибки
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Настройка веса для боковой ошибки. Чтобы произвести меньшие боковые ошибки, увеличьте этот вес.
Weight on change of longitudinal acceleration — Настройка веса для изменения на продольном ускорении
0.1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Настройка веса для изменений на продольном ускорении. Чтобы произвести менее - агрессивное ускорение автомобиля, увеличьте этот вес.
Weight on change of steering angle — Настройка веса для изменения в держащемся углу
0.1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Настройка веса для изменений в держащемся углу. Чтобы произвести менее - агрессивные руководящие угловые изменения, увеличьте этот вес.
Блокируйте вкладку
Use suboptimal solution — Примените субоптимальное решение после конкретного количества итераций
off (значение по умолчанию) | on
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.
Maximum iteration number — Максимальные итерации оптимизации
10 (значение по умолчанию) | положительное целое число
Максимальное количество итераций оптимизации контроллера.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use suboptimal solution.
Порт Use external signal to enable or disable optimization — Add для включения оптимизации
off (значение по умолчанию) | on
Чтобы добавить входной порт Enable optimization в блок, выберите этот параметр.
Use external signal for bumpless transfer between PFC and other controllers — Добавьте входной порт сигнала внешнего управления
off (значение по умолчанию) | on
Чтобы добавить входной порт External control signal в блок, выберите этот параметр.
Create PFC subsystem — Создайте пользовательский контроллер
кнопка
Сгенерируйте пользовательскую подсистему PFC, 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
Прогнозирующая модель автомобиля, оборудованного датчиком
Прогнозирующая модель автомобиля, оборудованного датчиком по умолчанию для управления следования траектории является комбинацией двух моделей в пространстве состояний, один для адаптивного круиз-контроля и один для хранения маршрута.
Адаптивная прогнозирующая модель круиз-контроля
Прогнозирующая модель в пространстве состояний для адаптивного круиз-контроля:
Здесь, τ является параметром Longitudinal acceleration tracking time constant.
Вход к этой модели является продольным ускорением в m/s2, и вывод является продольной скоростью в метрах в секунду.
Сохраняющая маршрут прогнозирующая модель
Прогнозирующая модель в пространстве состояний для хранения маршрута:
Здесь:
VX является продольной скоростью автомобиля. В начале симуляции эта скорость равна параметру Initial condition for longitudinal velocity. Во время выполнения эта скорость равна входному сигналу Longitudinal velocity.
m является параметром Total mass.
IZ является параметром Yaw moment of inertia.
LF является параметром Longitudinal distance from center of gravity to front tires.
LR является параметром Longitudinal distance from center of gravity to rear tires.
CF является параметром Cornering stiffness of front tires.
CR является параметром Cornering stiffness of rear tires.
Вход к этой модели является держащимся углом в радианах. Выходные параметры являются боковой скоростью в метрах в секунду и угловом уровне отклонения от курса в радианах в секунду.
Объединенная прогнозирующая модель следования траектории
Блок Path Following Control System комбинирует эти модели можно следующим образом:
Входные параметры к этой объединенной модели являются продольным ускорением в m/s2 и держащимся углом в радианах. Выходные параметры являются продольной скоростью в метрах в секунду, боковой скоростью в метрах в секунду и угловым уровнем отклонения от курса в радианах в секунду.
Контроллер создает его внутреннюю прогнозирующую модель путем увеличения динамической модели автомобиля, оборудованного датчиком. Увеличенная модель включает дорожное искривление как измеренный входной сигнал воздействия.
Задайте пользовательскую модель
Чтобы задать различную прогнозирующую модель автомобиля, оборудованного датчиком, выберите параметр Use vehicle model и задайте начальную модель в пространстве состояний. Затем задайте значения во время выполнения матриц пространства состояний с помощью Vehicle dynamics A, Vehicle dynamics B и входных сигналов Vehicle dynamics C.
Безопасное следующее расстояние
Когда параметр Maintain safe distance between lead vehicle and ego vehicle выбран, образцовый прогнозирующий контроллер вычисляет безопасное следующее ограничение расстояний; то есть, минимальное относительное расстояние между выводом и автомобилем, оборудованным датчиком, как:
Здесь:
DS является параметром Default spacing.
GT является входным сигналом Time gap.
VE является входным сигналом Longitudinal velocity.
Чтобы задать различное безопасное следующее ограничение расстояний, создайте пользовательскую систему управления следования траектории, на вкладке Block, нажатие по Create PFC subsystem.
Начальные условия
По умолчанию образцовый прогнозирующий контроллер принимает следующие начальные условия для автомобиля, оборудованного датчиком:
Продольная скорость равна параметру Initial longitudinal velocity.
Продольное ускорение является нулем.
Боковая скорость является нулем.
Регулирование угла является нулем.
Угловой уровень отклонения от курса является нулем.
Когда параметр Maintain safe distance between lead vehicle and ego vehicle выбран, контроллер принимает следующие дополнительные начальные условия:
Ведущий автомобиль продольная скорость равен параметру Initial longitudinal velocity.
Относительное расстояние между ведущим автомобилем и автомобилем, оборудованным датчиком:
Здесь:
DS является параметром Default spacing.
GT является разрывом времени и принят, чтобы быть
1.4.VE является параметром Initial longitudinal velocity.
Если начальные условия в вашей модели не совпадают с этими условиями, Steering angle и Longitudinal acceleration, выходные параметры могут показать начальные удары в начале симуляции.
Чтобы изменить начальные условия контроллера, чтобы совпадать с вашей симуляцией, создайте пользовательскую систему управления следования траектории, на вкладке Block, нажатие по Create PFC subsystem.