Скоростной профиль прямого пути

Этот пример использует:

Эта модель использует блок Velocity Profiler, чтобы сгенерировать скоростной профиль для транспортного средства, перемещаясь вперед на прямом, 100-метровом пути, который не имеет никаких изменений направления.

Блок Velocity Profiler генерирует скоростные профили на основе скорости, ускорения и ограничений толчка, что вы задаете параметры использования. Можно использовать сгенерированный скоростной профиль в качестве входных скоростей ссылки контроллера транспортного средства.

Эта модель в иллюстративных целях и не показывает, как использовать блок Velocity Profiler в полной автоматизированной ведущей модели. Чтобы видеть, как использовать этот блок в такой модели, смотрите, что Автоматизированный Оставляет Камердинера в примере Simulink.

Откройте и смотрите модель

Модель состоит из одного блока Velocity Profiler с постоянными входными параметрами. Откройте модель.

model = 'VelocityProfileStraightPath';
open_system(model)

Первые три входных параметров указывают информацию о ведущем пути.

Вход Directions задает направление движения транспортного средства вдоль пути, где 1 среднее значение вперед и –1 среднее значение инвертируют. Поскольку перемещения транспортного средства только передают, направление 1 вдоль целого пути.
Вход CumLengths задает длину пути. Путь 100 метров длиной и состоит из последовательности 200 совокупных длин пути.
Вход Curvatures задает искривление вдоль пути. Поскольку этот путь является прямым, искривление 0 вдоль целого пути.

В полной автоматизированной ведущей модели можно получить эти входные значения из выхода блока Path Smoother Spline, который сглаживает путь на основе набора положений.

Входные параметры StartVelocity и EndVelocity задают скорость транспортного средства в запуске и конце пути, соответственно. Транспортное средство запускает путь, перемещающийся при скорости 1 метра в секунду, и достигает конца пути, перемещающегося при скорости 2 метров в секунду.

Сгенерируйте скоростной профиль

Симулируйте модель, чтобы сгенерировать скоростной профиль.

out = sim(model);

Выходной скоростной профиль является последовательностью скоростей вдоль пути, которые встречают скорости, ускорению и ограничениям толчка, заданным в параметрах блока Velocity Profiler.

Блок также выводит времена, в которые транспортное средство прибывает в каждую точку вдоль пути. Можно использовать этот выход, чтобы визуализировать скорости в зависимости от времени.

Визуализируйте скоростной профиль

Используйте симуляцию выход, чтобы построить скоростной профиль.

t = length(out.tout);
velocities = out.yout.signals(1).values(:,:,t);
times = out.yout.signals(2).values(:,:,t);

plot(times,velocities)
title('Velocity Profile')
xlabel('Times (s)')
ylabel('Velocities (m/s)')
grid on

Транспортное средство, которое следует за этим скоростным профилем:

Запускается при скорости 1 метра в секунду
Ускоряется к максимальной скорости 10 метров в секунду, как задано Максимальной допустимой скоростью (m/s) параметр блока Velocity Profiler
Замедляется к его конечной скорости 2 метров в секунду

Для сравнения постройте смещение транспортного средства в зависимости от времени при помощи совокупных длин пути.

figure
cumLengths = linspace(0,100,200);
plot(times,cumLengths)
title('Displacement')
xlabel('Time (s)')
ylabel('Cumulative Path Length (m)')
grid on

Для получения дополнительной информации о том, как блок вычисляет скоростной профиль, смотрите раздел Algorithms страницы с описанием блока Velocity Profiler.

Документация