Kinematic Steering

Кинематическое регулирование для Акермана, реечного механизма 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, реечного механизма и параллельных рулевых механизмов. Блок использует систему координат транспортного средства.

Чтобы задать держащийся тип, используйте параметр Type.

УстановкаБлокируйте реализацию

Ackerman

Идеал Акерман, держащийся. Углы колеса имеют общий центр круга превращения.

Rack and pinion

Идеальное регулирование реечного механизма. Механизмы преобразуют держащееся вращение в линейное движение.

Parallel

Параллельное регулирование. Углы колеса равны.

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

УстановкаБлокируйте 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.

УстановкаРеализация
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.

cot(δL)cot(δR)=TWWBδvir=δinγδL=tan1(WBtan(δvir)WB0.5TWtan(δvir))δR=tan1(WBtan(δvir)WB+0.5TWtan(δvir))

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

Реечный механизм

Для идеального регулирования реечного механизма механизмы преобразуют держащееся вращение в линейное движение.

Чтобы вычислить держащиеся углы, блок использует эти уравнения.

l1=TWlrack2ΔPl22=l12+D2ΔP=rδinβ=π2tan1[Dl1]cos1[larm2+l22lrod22larml2]

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.

δR=δL=δinγ

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

Регулируя угол, δin, в рад.

Вывод

развернуть все

Сигнал шины содержит это вычисление блока.

СигналОписаниеПеременнаяМодуль

InstStrgRatio

Мгновенное руководящее отношение

γ

Нет данных

Оставленный угол колеса, δL, в рад.

Правильный угол колеса, δR, в рад.

Параметры

развернуть все

Чтобы задать держащийся тип, используйте параметр Type.

УстановкаБлокируйте реализацию

Ackerman

Идеал Акерман, держащийся. Углы колеса имеют общий центр круга превращения.

Rack and pinion

Идеальное регулирование реечного механизма. Механизмы преобразуют держащееся вращение в линейное движение.

Parallel

Параллельное регулирование. Углы колеса равны.

Зависимости

Эта таблица суммирует Type и зависимости от параметра Parametrized by.

ВводПараметрированныйСоздает параметры

Ackerman

Constant

Track width, TrckWdth

Wheel base, WhlBase

Deadband, Db

Steering range, StrgRng

Steering ratio, StrgRatio

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

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

ParallelConstant

Deadband, Db

Steering range, StrgRng

Steering ratio, StrgRatio

Lookup table

Deadband, Db

Steering range, StrgRng

Steering angle breakpoints, StrgAngBpts

Steering ratio table, StrgRatioTbl

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

УстановкаБлокируйте 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.

ВводПараметрированныйСоздает параметры

Ackerman

Constant

Track width, TrckWdth

Wheel base, WhlBase

Deadband, Db

Steering range, StrgRng

Steering ratio, StrgRatio

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

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

ParallelConstant

Deadband, Db

Steering range, StrgRng

Steering ratio, StrgRatio

Lookup table

Deadband, Db

Steering range, StrgRng

Steering angle breakpoints, StrgAngBpts

Steering ratio table, StrgRatioTbl

Используйте параметр Location, чтобы задать переднее или заднее регулирование.

УстановкаРеализация
Front

Переднее регулирование

Rear

Заднее регулирование

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 типаНормализация

Ackerman

Parallel

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

γnrm=1NrmFctr

Rack and pinion

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

Общий

Ширина дорожки, TW, в m.

Зависимости

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

Основа колеса, WB, в m.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Type на Ackerman.

Руководящий угол мертвой зоны перед шестерней затрагивает механизм в рад.

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

Регулируя отношение, γ, безразмерный.

Зависимости

Создать этот параметр:

  • Установите Type на Ackerman или Parallel.

  • Установите Parametrized by на Constant.

Регулирование угловых точек останова, в рад.

Зависимости

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

Регулируя таблицу отношения, γ, безразмерный.

Зависимости

Создать этот параметр:

  • Установите Type на Ackerman или Parallel.

  • Установите Parametrized by на Lookup table.

Реечный механизм

Регулируя длину руки, larm, в m.

Зависимости

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

Установите в стойку случающуюся длину, lrack, в m.

Зависимости

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

Свяжите длину стержня, lrod, в m.

Зависимости

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

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

Зависимости

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

Свяжите радиус, r, в m.

Зависимости

Создать этот параметр:

  • Установите Type на Rack and pinion.

  • Установите Parametrized by на Constant.

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.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2018a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте