Руководящее усиление транспортного средства на различных скоростях

В этом примере показано, как использовать динамику аппарата, медленно увеличивающуюся регулирующий пример готовых узлов, чтобы анализировать удар держащегося угла и скорости на обработке транспортного средства. А именно, можно вычислить держащееся усиление, когда вы запускаете маневр с различными сетболами скорости.

На основе постоянной скорости переменная регулирует тест, заданный в ^{SAE J2661}, медленно руководящий маневр увеличения помогает охарактеризовать боковую динамику транспортного средства. В тесте, драйвере:

Ускоряется, пока транспортное средство не врезается в целевую скорость.
Обеспечивает целевую скорость.
Линейно увеличивает угол руля от 0 градусов до максимального угла.
Обеспечивает угол руля в течение требуемого времени.
Линейно уменьшает угол руля от максимального угла до 0 градусов.

Для получения дополнительной информации о примере готовых узлов, смотрите Медленно Руководящий Маневр Увеличения.

Запустите медленно руководящий маневр увеличения

Создайте и откройте рабочую копию увеличения, регулирующего пример готовых узлов.
```
vdynblksIncreasingSteeringStart 
```
Откройте блок Slowly Increasing Steer. По умолчанию маневр установлен этими параметрами:
- Longitudinal speed setpoint — 50 миль в час
- Handwheel rate — 13,5 градусов
- Maximum handwheel angle — 270 градусов
Откройте подсистему Визуализации. По умолчанию 3D Engine установлен с 3D отключенным механизмом визуализации. Для 3D требований платформы механизма визуализации и рекомендаций по аппаратным средствам, смотрите 3D Требования Engine Визуализации.
Запустите маневр с настройками по умолчанию. Когда симуляция запускается, информация о транспортном средстве представления.
- В окне Vehicle Position просмотрите транспортное средство продольное расстояние как функцию бокового расстояния.
- В подсистеме Визуализации откройте блок Yaw Rate и Steer Scope, чтобы отобразить уровень отклонения от курса и держащийся угол по сравнению со временем:
  - Желтая линия — уровень Отклонения от курса
  - Синие линии — Держащийся угол
  Синяя линия показывает линейно увеличение и уменьшение держащегося угла.

Разверните сетболы скорости

Запустите медленно увеличение, регулирующее угловой пример готовых узлов с тремя различными сетболами скорости.

В медленном увеличении, регулирующем модель ISReferenceApplication примера готовых узлов, откройте блок Slowly Increasing Steer. Параметры блоков Longitudinal speed set point, xdot_r устанавливают скорость транспортного средства. По умолчанию скоростью является 50 mph.

В подсистеме Визуализации включите логгирование сигнала для этих элементов модели. Отключите 3D среду визуализации. Можно использовать редактор Simulink^® или, альтернативно, команды MATLAB^®. Сохраните модель.

Элемент модели	Редактор Simulink
VehFdbk inport
Блок ISO 15037-1:2006
3D Блок двигателя

В качестве альтернативы используйте эти команды, чтобы включить логгирование сигнала, отключить 3D среду визуализации и сохранить модель.

% Open the model
mdl = 'ISReferenceApplication';
open_system(mdl);

% Enable signal logging for VehFdbk
ph=get_param('ISReferenceApplication/Visualization/VehFdbk','PortHandles');
set_param(ph.Outport,'DataLogging','on');

% Enable signal logging for ISO block
set_param([mdl '/Visualization/ISO 15037-1:2006'],'Measurement','Enable');

% Disable 3D environment
set_param([mdl '/Visualization/3D Engine'],'engine3D','Disabled');

save_system(mdl)

Настройте вектор сетбола скорости, xdot_r, то, что вы хотите заняться расследованиями. Например, в командной строке, введите:
```
mdl = 'ISReferenceApplication';
open_system(mdl);
% Define the set of parameters to sweep
vmax = [40, 50, 60];
tfinal = [60, 60, 60];
numExperiments = length(vmax);
```

Создайте массив входных параметров симуляции, которые устанавливают xdot_r равняйтесь параметрам блоков Slowly Increasing Steer.

for idx = numExperiments:-1:1
    in(idx) = Simulink.SimulationInput(mdl);
    in(idx) = in(idx).setBlockParameter([mdl '/Slowly Increasing Steer'], 'xdot_r', num2str(vmax(idx)));
    in(idx) = in(idx).setModelParameter('StopTime', num2str(tfinal(idx)));
end

Сохраните модель и запустите симуляции. При наличии используйте параллельные вычисления.
```
save_system(mdl);
tic; 
simout = parsim(in,'ShowSimulationManager','on');
toc;
```
Импортируйте результаты симуляции Инспектору Данных моделирования.
1. На панели инструментов Simulink Editor нажмите кнопку Data Inspector.
2. В Инспекторе Данных моделирования выберите Import. В диалоговом окне Import примите значения по умолчанию и выберите Import.
3. В диалоговом окне Import очистите logsout. Выберите simout(1), simout(2), и simout(3). Выберите Import.
4. Выберите каждый из запусков. Для каждого запуска щелкните правой кнопкой, чтобы переименовать результаты в скорость, которая соответствует симуляции. Запуститесь 1, соответствует симуляции с настройками по умолчанию.
Исследуйте результаты в Инспекторе Данных моделирования. Чтобы охарактеризовать регулирование, просмотрите графики результатов симуляции. Например, постройте продольную скорость, угол руля, поперечное ускорение, продольное положение, X, и боковое положение, Y. Результаты похожи на эти графики, которые показывают результаты для запусков 2, 3, и 4. Результаты показывают, что самое большое поперечное ускорение происходит, когда скоростью транспортного средства является 40 mph.

Чтобы исследовать результаты далее, используйте эти команды, чтобы извлечь поперечное ускорение, регулируя угол и траекторию транспортного средства от simout объект.

Извлеките поперечное ускорение и держащийся угол. Отобразите данные на графике. Чтобы вычислить держащееся усиление, соответствуйте полиному первого порядка к данным.

% Plot results from simout object: lateral acceleration vs steering angle
figure
for idx = 1:numExperiments
    % Extract Data
    log = simout(idx).get('logsout');
    sa=log.get('Steering-wheel angle').Values;
    ay=log.get('Lateral acceleration').Values;
    
    firstorderfit = polyfit(sa.Data,ay.Data,1);
    gain(idx)=firstorderfit(1);
    
    legend_labels{idx} = [num2str(vmax(idx)), ' mph: Gain = ',num2str(gain(idx)), ' m/(deg s^2)'];
    
    % Plot steering angle vs. lateral acceleration
    plot(sa.Data,ay.Data)
    hold on
end
% Add labels to the plots
legend(legend_labels, 'Location', 'best');
title('Lateral Acceleration')
xlabel('Steering Angle [deg]')
ylabel('Acceleration [m/s^2]')
grid on

Результаты похожи на этот график.

Извлеките путь к транспортному средству. Отобразите данные на графике.

% Plot vehicle path
figure
for idx = 1:numExperiments
    % Extract Data
    log = simout(idx).get('logsout');
    VehFdbk = log.get('VehFdbk');
    x = VehFdbk.Values.Body.X;
    y = VehFdbk.Values.Body.Y;
    legend_labels{idx} = [num2str(vmax(idx)), ' mph'];
   
    % Plot vehicle location
    axis('equal')
    plot(y.Data,x.Data)
    hold on 
end
% Add labels to the plots
legend(legend_labels, 'Location', 'best');
title('Vehicle Path')
xlabel('Y Position [m]')
ylabel('X Position [m]')
grid on

Результаты похожи на этот график.

Ссылки

[1] SAE J266. Установившиеся направленные процедуры контрольного теста для легковых автомобилей и легких грузовиков. Варрендэйл, PA: SAE International, 1996.

Документация