Adaptive Cruise Control System

Симулируйте адаптивную модель использования круиз-контроля прогнозирующий контроллер

  • Библиотека:
  • Model Predictive Control Toolbox / Автоматизированное Управление

  • Adaptive Cruise Control System block

Описание

Блок Adaptive Cruise Control System симулирует систему адаптивного круиз-контроля (ACC), которая отслеживает скорость набора и обеспечивает безопасное расстояние от ведущего транспортного средства путем корректировки продольного ускорения автомобиля, оборудованного датчиком. Блок вычисляет действия оптимального управления при удовлетворении безопасному расстоянию, скорости и ускоряющим ограничениям с помощью прогнозирующего управления модели (MPC).

Чтобы настроить ваш контроллер, например, использовать усовершенствованные функции MPC или изменить начальные условия контроллера, нажимают Create ACC subsystem.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Скоростное заданное значение автомобиля, оборудованного датчиком в m/s. Когда нет никакого ведущего транспортного средства, контроллер отслеживает эту скорость.

Безопасный разрыв времени в секундах между ведущим транспортным средством и автомобилем, оборудованным датчиком. На этот раз разрыв используется, чтобы вычислить минимальное безопасное следующее ограничение расстояний. Для получения дополнительной информации смотрите Безопасное Следующее Расстояние.

Скорость автомобиля, оборудованного датчиком в m/s.

Расстояние в метрах между ведущим транспортным средством и автомобилем, оборудованным датчиком. Чтобы вычислить этот сигнал, вычтите положение автомобиля, оборудованного датчиком из ведущего положения транспортного средства.

Различие скорости в метрах в секунду между ведущим транспортным средством и автомобилем, оборудованным датчиком. Чтобы вычислить этот сигнал, вычтите скорость автомобиля, оборудованного датчиком из ведущей скорости транспортного средства.

Минимальный автомобиль, оборудованный датчиком продольное ускоряющее ограничение в m/s2. Используйте этот входной порт, когда минимальное ускорение будет варьироваться во время выполнения.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Use external source для параметра Minimum longitudinal acceleration.

Максимальный автомобиль, оборудованный датчиком продольное ускоряющее ограничение в m/s2. Используйте этот входной порт, когда максимальное ускорение будет варьироваться во время выполнения.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Use external source для параметра Maximum longitudinal acceleration.

Оптимизация контроллера включает сигнал. Когда этот сигнал:

  • Ненулевой, контроллер выполняет вычисления оптимизации и генерирует управляющий сигнал Longitudinal acceleration.

  • Нуль, контроллер не выполняет вычисления оптимизации. В этом случае выходной сигнал Longitudinal acceleration остается в значении, которое он имел, 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.

Фактическое продольное ускорение в m/s2 применилось к автомобилю, оборудованному датчиком. Диспетчер использует этот сигнал оценить состояния модели автомобиля, оборудованного датчиком. Используйте этот входной порт, когда управляющий сигнал применился к автомобилю, оборудованному датчиком, не совпадает с сигналом оптимального управления, вычисленным прогнозирующим контроллером модели. Это несоответствие может произойти когда, например:

  • Adaptive Cruise Control System не является активным контроллером. Поддержание точной оценки состояния, когда контроллер не активен, предотвращает удары в управляющем сигнале, когда контроллер становится активным.

  • 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 ACC and other controllers.

Вывод

развернуть все

Ускоряющий управляющий сигнал в m/s2 сгенерирован контроллером.

Параметры

развернуть все

Вкладка параметров

Модель автомобиля, оборудованного датчиком

Линейная модель от автомобиля, оборудованного датчиком продольное ускорение к его продольной скорости в виде модели LTI или модели Identification Toolbox линейной системы. Контроллер создает его внутреннюю прогнозную модель путем увеличения динамической модели автомобиля, оборудованного датчиком.

Программируемое использование

Параметры блоков: EgoModel
Ввод: строка, вектор символов
Значение по умолчанию: "tf(1,[0.5,1,0])"

Начальная скорость в m/s модели автомобиля, оборудованного датчиком, которая может отличаться от фактической скорости начальной буквы автомобиля, оборудованного датчиком.

Это значение используется, чтобы сконфигурировать начальные условия прогнозирующего контроллера модели. Для получения дополнительной информации смотрите Начальные условия.

Программируемое использование

Параметры блоков: InitialEgoVelocity
Ввод: строка, вектор символов
Значение по умолчанию: "20"

Минимальный интервал в метрах между ведущим транспортным средством и автомобилем, оборудованным датчиком. Это значение соответствует целевому относительному расстоянию между эго и ведущими транспортными средствами, когда скорость автомобиля, оборудованного датчиком является нулем.

Это значение используется, чтобы вычислить:

Программируемое использование

Параметры блоков: DefaultSpacing
Ввод: строка, вектор символов
Значение по умолчанию: "10"

Максимальный автомобиль, оборудованный датчиком продольная скорость в m/s.

Программируемое использование

Параметры блоков: MaxVelocity
Ввод: строка, вектор символов
Значение по умолчанию: "50"
Адаптивный контроллер круиза ограничения

Минимальный автомобиль, оборудованный датчиком продольное ускоряющее ограничение в m/s2.

Если минимальное ускорение варьируется в зависимости от времени, добавьте входной порт Minimum longitudinal acceleration в блок путем выбора Use external source.

Программируемое использование

Параметры блоков: MinAcceleration
Ввод: строка, вектор символов
Значение по умолчанию: "-3"

Максимальный автомобиль, оборудованный датчиком продольное ускоряющее ограничение в m/s2.

Если максимальное ускорение варьируется в зависимости от времени, добавьте входной порт Maximum longitudinal acceleration в блок путем выбора Use external source.

Программируемое использование

Параметры блоков: MaxAcceleration
Ввод: строка, вектор символов
Значение по умолчанию: "2"
Прогнозирующие настройки контроллера модели

Шаг расчета контроллера в секундах.

Программируемое использование

Параметры блоков: Ts
Ввод: строка, вектор символов
Значение по умолчанию: "0.1"

Шаги горизонта предсказания контроллера. Время предсказания контроллера является продуктом шага расчета и горизонта предсказания.

Программируемое использование

Параметры блоков: PredictionHorizon
Ввод: строка, вектор символов
Значение по умолчанию: "30"

Эффективность контроллера с обратной связью. Значение параметров по умолчанию обеспечивает сбалансированное проектирование контроллера. Определение a:

  • Меньшее значение производит более устойчивый контроллер с более сглаженными действиями управления.

  • Большее значение производит более агрессивный контроллер с более быстрым временем отклика.

Когда вы изменяете этот параметр, изменение сразу применяется к контроллеру.

Программируемое использование

Параметры блоков: ControllerBehavior
Ввод: строка, вектор символов
Значение по умолчанию: "0.5"

Блокируйте вкладку

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.

Программируемое использование

Параметры блоков: suboptimal
Ввод: строка, вектор символов
Значение по умолчанию: "off"

Максимальное количество итераций оптимизации контроллера.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use suboptimal solution.

Программируемое использование

Параметры блоков: maxiter
Ввод: строка, вектор символов
Значение по умолчанию: "10"

Чтобы добавить входной порт Enable optimization в блок, выберите этот параметр.

Программируемое использование

Параметры блоков: optmode
Ввод: строка, вектор символов
Значение по умолчанию: "off"

Выберите этот параметр, чтобы добавить входной порт External control signal в блок.

Программируемое использование

Параметры блоков: trackmode
Ввод: строка, вектор символов
Значение по умолчанию: "off"

Сгенерируйте пользовательскую подсистему ACC, 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

развернуть все

Расширенные возможности

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

Генерация кода PLC
Сгенерируйте код Структурированного текста с помощью Simulink® PLC Coder™.

Введенный в R2018a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте