Кинематическое регулирование

Кинематическое регулирование для Акермана, реечной передачи и параллельных рулевых механизмов

Библиотека:
Vehicle Dynamics Blockset / регулирование

Описание

Блок Kinematic Steering реализует держащуюся модель, чтобы определить левые и правые углы колеса для Акермана, реечной передачи и параллельных рулевых механизмов. Блок использует систему координат автомобиля.

Чтобы задать держащийся тип, используйте параметр Type.

Установка	Блокируйте реализацию
`Ackerman`	Идеал Акерман, держащийся. Углы колеса имеют общий центр круга превращения.
`Rack and pinion`	Идеальное регулирование реечной передачи. Механизмы преобразовывают держащееся вращение в линейное движение.
`Parallel`	Параллельное регулирование. Углы колеса равны.

Чтобы задать тип данных для рулевого механизма, используйте параметр Parametrized by.

Установка	Блокируйте реализацию
`Constant`	Рулевой механизм использует постоянные данные о параметре.
`Lookup table`	Рулевой механизм реализует таблицы для данных о параметре.

Используйте параметр Location, чтобы задать переднее или заднее регулирование.

Установка	Реализация
Front	Переднее регулирование
Rear	Заднее регулирование

Установка

Реализация

Front

Переднее регулирование

Rear

Заднее регулирование

Регулирование типов

Акерман

Для идеала Акерман, держащийся, углы колеса имеют общий круг превращения.

Чтобы вычислить держащиеся углы, блок использует эти уравнения.

$\begin{array}{l} раскладушка (δ_{L}) - раскладушка (δ_{R}) = \frac{T W}{W B} \\ δ_{v i r} = \frac{δ_{i n}}{γ} \\ δ_{L} = {загар}^{- 1} (\frac{W B загар (δ_{v i r})}{W B - 0.5 T W загар (δ_{v i r})}) \\ δ_{R} = {загар}^{- 1} (\frac{W B загар (δ_{v i r})}{W B + 0.5 T W загар (δ_{v i r})}) \end{array}$

Рисунок и уравнения используют эти переменные.

_δin	Регулирование угла
_δL	Оставленный угол колеса
_δR	Правильный угол колеса
_δvir	Виртуальный угол колеса
TW	Ширина дорожки
WB	Основа колеса
γ	Регулирование отношения

Реечная передача

Для идеального регулирования реечной передачи механизмы преобразовывают держащееся вращение в линейное движение.

Чтобы вычислить держащиеся углы, блок использует эти уравнения.

$\begin{array}{l} l_{1} = \frac{T W - l_{r a c k}}{2} - Δ P \\ l_{2}^{2} = l_{1}^{2} + D^{2} \\ Δ P = r δ_{i n} \\ β = \frac{π}{2} - {загар}^{- 1} [\frac{D}{l_{1}}] - {потому что}^{- 1} [\frac{l_{a r m}^{2} + l_{2}^{2} - l_{r o d}^{2}}{2 l_{a r m} l_{2}}] \end{array}$

Рисунок и уравнения используют эти переменные.

_δin	Угол руля
_δL	Оставленный угол колеса
_δR	Правильный угол колеса
TW	Ширина дорожки
r	Свяжите радиус
ΔP	Линейное изменение в положении стойки
D	Расстояние между передней осью и стойкой
_lrack	Установите случающуюся длину в стойку
_larm	Регулирование длины руки
_lrod	Свяжите длину стержня

Параллель

Для параллельного регулирования углы колеса равны.

Чтобы вычислить держащиеся углы, блок использует это уравнение.

$δ_{R} = δ_{L} = \frac{δ_{i n}}{γ}$

Рисунок и уравнения используют эти переменные.

_δin	Угол руля
_δL	Оставленный угол колеса
_δR	Правильный угол колеса
γ	Регулирование отношения

Порты

Входной параметр

развернуть все

`AngIn` — Регулирование угла
`scalar`

Регулируя угол, _δin, в раде.

Вывод

развернуть все

`Информация` Сигнал шины
шина

Сигнал шины содержит это вычисление блока.

Сигнал	Описание	Переменная	Модуль
`InstStrgRatio`	Мгновенное руководящее отношение	γ	Нет данных

`AngLft` — Оставленный угол колеса
`scalar`

Оставленный угол колеса, _δL, в раде.

`AngRght` — Правильный угол колеса
`scalar`

Правильный угол колеса, _δR, в раде.

Параметры

развернуть все

`Ввод` Выберите держащийся тип
`Ackerman` (значение по умолчанию) | `Rack and pinion` | `Parallel`

Чтобы задать держащийся тип, используйте параметр Type.

Установка	Блокируйте реализацию
`Ackerman`	Идеал Акерман, держащийся. Углы колеса имеют общий центр круга превращения.
`Rack and pinion`	Идеальное регулирование реечной передачи. Механизмы преобразовывают держащееся вращение в линейное движение.
`Parallel`	Параллельное регулирование. Углы колеса равны.

Зависимости

Эта таблица суммирует Type и зависимости от параметра Parametrized by.

Ввод	Параметризованный	Создает параметры
`Ackerman`	`Constant`	Track width, TrckWdth Wheel base, WhlBase Deadband, Db Steering range, StrgRng Steering ratio, StrgRatio
`Ackerman`	`Lookup table`	Track width, TrckWdth Wheel base, WhlBase Deadband, Db Steering range, StrgRng Steering angle breakpoints, StrgAngBpts Steering ratio table, StrgRatioTbl
`Rack and pinion`	`Constant`	Track width, TrckWdth Deadband, Db Steering range, StrgRng Steering arm length, StrgArmLngth Rack casing length, RckCsLngth Tie rod length, TieRodLngth Distance between front axis and rack, D Pinion radius, PnnRadius
`Rack and pinion`	`Lookup table`	Track width, TrckWdth Deadband, Db Steering range, StrgRng Steering angle breakpoints, StrgAngBpts Steering arm length, StrgArmLngth Rack casing length, RckCsLngth Tie rod length, TieRodLngth Distance between front axis and rack, D Pinion radius, PnnRadiusTbl
`Parallel`	`Constant`	Deadband, Db Steering range, StrgRng Steering ratio, StrgRatio
`Parallel`	`Lookup table`	Deadband, Db Steering range, StrgRng Steering angle breakpoints, StrgAngBpts Steering ratio table, StrgRatioTbl

`Parametrized by` — Выберите параметризацию
`Constant` (значение по умолчанию) | `Lookup table`

Чтобы задать тип данных для рулевого механизма, используйте параметр Parametrized by.

Установка	Блокируйте реализацию
`Constant`	Рулевой механизм использует постоянные данные о параметре.
`Lookup table`	Рулевой механизм реализует таблицы для данных о параметре.

Зависимости

Эта таблица суммирует Type и зависимости от параметра Parametrized by.

Ввод	Параметризованный	Создает параметры
`Ackerman`	`Constant`	Track width, TrckWdth Wheel base, WhlBase Deadband, Db Steering range, StrgRng Steering ratio, StrgRatio
`Ackerman`	`Lookup table`	Track width, TrckWdth Wheel base, WhlBase Deadband, Db Steering range, StrgRng Steering angle breakpoints, StrgAngBpts Steering ratio table, StrgRatioTbl
`Rack and pinion`	`Constant`	Track width, TrckWdth Deadband, Db Steering range, StrgRng Steering arm length, StrgArmLngth Rack casing length, RckCsLngth Tie rod length, TieRodLngth Distance between front axis and rack, D Pinion radius, PnnRadius
`Rack and pinion`	`Lookup table`	Track width, TrckWdth Deadband, Db Steering range, StrgRng Steering angle breakpoints, StrgAngBpts Steering arm length, StrgArmLngth Rack casing length, RckCsLngth Tie rod length, TieRodLngth Distance between front axis and rack, D Pinion radius, PnnRadiusTbl
`Parallel`	`Constant`	Deadband, Db Steering range, StrgRng Steering ratio, StrgRatio
`Parallel`	`Lookup table`	Deadband, Db Steering range, StrgRng Steering angle breakpoints, StrgAngBpts Steering ratio table, StrgRatioTbl

`Местоположение` Выберите местоположение
Front (значение по умолчанию) | Rear

Используйте параметр Location, чтобы задать переднее или заднее регулирование.

Установка	Реализация
Front	Переднее регулирование
Rear	Заднее регулирование

Установка

Реализация

Front

Переднее регулирование

Rear

Заднее регулирование

`Normalization factor, NrmFctr` — Настройте держащийся угол
`scalar`

Фактор, _NrmFctr, что использование блока, чтобы настроить держащееся отношение, γ или радиус шестерни, r. Блок может только нормировать, если вам установили Parametrized by на Constant.

Чтобы настроить держащееся отношение или радиус шестерни, нажмите Normalize.

Регулирование типа Нормализация

Регулирование типа	Нормализация
`Ackerman` `Parallel`	Блок обновляет параметр Steering ratio, StrgRatio к нормированному значению, _γnrm, заданному этим уравнением. $γ_{n r m} = \frac{1}{N r m_{F c t r}}$
`Rack and pinion`	Блок обновляет параметр Pinion radius, PnnRadius к использованию коэффициента нормализации, _NrmFctr.

Ackerman

Parallel

Блок обновляет параметр Steering ratio, StrgRatio к нормированному значению, _γnrm, заданному этим уравнением.

$γ_{n r m} = \frac{1}{N r m_{F c t r}}$

Rack and pinion

Блок обновляет параметр Pinion radius, PnnRadius к использованию коэффициента нормализации, _NrmFctr.

Общий

`Track width, TrckWdth` — Width
`scalar`

Ширина дорожки, TW, в m.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Type на Ackerman или Rack and pinion.

`Wheel base, WhlBase` — Основа
`scalar`

Основа колеса, WB, в m.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Type на Ackerman.

`Deadband, Db` — Кинематические Руководящие параметры блоков
`scalar`

Руководящий угол мертвой зоны перед шестерней затрагивает механизм в раде.

`Steering range, StrgRng` — Область значений
`scalar`

Регулирование области значений, в раде. Блок ограничивает углы колеса, чтобы остаться в держащейся области значений.

`Steering ratio, StrgRatio` — Отношение
`scalar`

Регулируя отношение, γ, безразмерный.

Зависимости

Создать этот параметр:

Установите Type на Ackerman или Parallel.
Установите Parametrized by на Constant.

`Steering angle breakpoints, StrgAngBpts` — Точки останова
`vector`

Регулирование угловых точек останова, в раде.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Parametrized by на Lookup table.

`Steering ratio table, StrgRatioTbl` — Таблица
`vector`

Регулируя таблицу отношения, γ, безразмерный.

Зависимости

Создать этот параметр:

Установите Type на Ackerman или Parallel.
Установите Parametrized by на Lookup table.

Реечная передача

`Steering arm length, StrgArmLngth` — Длина
`scalar`

Регулируя длину руки, _larm, в m.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Type на Rack and pinion.

`Rack casing length, RckCsLngth` — Длина
`scalar`

Установите в стойку случающуюся длину, _lrack, в m.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Type на Rack and pinion.

`Tie rod length, TieRodLngth` — Длина
`scalar`

Свяжите длину стержня, _lrod, в m.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Type на Rack and pinion.

`Distance between front axis and rack, D` — Расстояние
`scalar`

Расстояние между передней осью и стойкой, D, в m.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Type на Rack and pinion.

`Pinion radius, PnnRadius` — Радиус
`scalar`

Свяжите радиус, r, в m.

Зависимости

Создать этот параметр:

Установите Type на Rack and pinion.
Установите Parametrized by на Constant.

`Pinion radius table, PnnRadiusTbl` — Таблица
`scalar`

Свяжите таблицу радиуса, r, в m.

Зависимости

Создать этот параметр:

Установите Type на Rack and pinion.
Установите Parametrized by на Lookup table.

Ссылки

[1] Crolla, Дэвид, Дэвид Фостер, и др. Энциклопедия Автомобильной Разработки. Объем 4, Часть 5 (Системы Шасси) и Часть 6 (Электрические и Электронные системы). Чичестер, Западный Сассекс, Соединенное Королевство: John Wiley & Sons Ltd, 2015.

[2] Гиллеспи, Томас. Основные принципы динамики аппарата. Варрендэйл, PA: ассоциация инженеров автомобилестроения, 1992.

[3] Комитет по стандартам динамики аппарата. Терминология динамики аппарата. SAE J670. Варрендэйл, PA: ассоциация инженеров автомобилестроения, 2008.

Документация

Кинематическое регулирование

Описание

Регулирование типов

Акерман

Реечная передача

Параллель

Порты

Входной параметр

AngIn — Регулирование угла scalar

Вывод

Информация Сигнал шины шина

AngLft — Оставленный угол колеса scalar

AngRght — Правильный угол колеса scalar

Параметры

Ввод Выберите держащийся тип Ackerman (значение по умолчанию) | Rack and pinion | Parallel

Зависимости

Parametrized by — Выберите параметризацию Constant (значение по умолчанию) | Lookup table

Зависимости

Местоположение Выберите местоположение Front (значение по умолчанию) | Rear

Normalization factor, NrmFctr — Настройте держащийся угол scalar

Общий

Track width, TrckWdth — Width scalar

Зависимости

Wheel base, WhlBase — Основа scalar

Зависимости

Deadband, Db — Кинематические Руководящие параметры блоков scalar

Steering range, StrgRng — Область значений scalar

Steering ratio, StrgRatio — Отношение scalar

Зависимости

Steering angle breakpoints, StrgAngBpts — Точки останова vector

Зависимости

Steering ratio table, StrgRatioTbl — Таблица vector

Зависимости

Реечная передача

Steering arm length, StrgArmLngth — Длина scalar

Зависимости

Rack casing length, RckCsLngth — Длина scalar

Зависимости

Tie rod length, TieRodLngth — Длина scalar

Зависимости

Distance between front axis and rack, D — Расстояние scalar

Зависимости

Pinion radius, PnnRadius — Радиус scalar

Зависимости

Pinion radius table, PnnRadiusTbl — Таблица scalar

Зависимости

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Темы

Введенный в R2018a

Документация Vehicle Dynamics Blockset

Поддержка

`AngIn` — Регулирование угла
`scalar`

`Информация` Сигнал шины
шина

`AngLft` — Оставленный угол колеса
`scalar`

`AngRght` — Правильный угол колеса
`scalar`

`Ввод` Выберите держащийся тип
`Ackerman` (значение по умолчанию) | `Rack and pinion` | `Parallel`

`Parametrized by` — Выберите параметризацию
`Constant` (значение по умолчанию) | `Lookup table`

`Местоположение` Выберите местоположение
Front (значение по умолчанию) | Rear

`Normalization factor, NrmFctr` — Настройте держащийся угол
`scalar`

`Track width, TrckWdth` — Width
`scalar`

`Wheel base, WhlBase` — Основа
`scalar`

`Deadband, Db` — Кинематические Руководящие параметры блоков
`scalar`

`Steering range, StrgRng` — Область значений
`scalar`

`Steering ratio, StrgRatio` — Отношение
`scalar`

`Steering angle breakpoints, StrgAngBpts` — Точки останова
`vector`

`Steering ratio table, StrgRatioTbl` — Таблица
`vector`

`Steering arm length, StrgArmLngth` — Длина
`scalar`

`Rack casing length, RckCsLngth` — Длина
`scalar`

`Tie rod length, TieRodLngth` — Длина
`scalar`

`Distance between front axis and rack, D` — Расстояние
`scalar`

`Pinion radius, PnnRadius` — Радиус
`scalar`

`Pinion radius table, PnnRadiusTbl` — Таблица
`scalar`

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