Path Following Control System
Симулируйте управление следования траектории с помощью адаптивной модели прогнозирующий контроллер
- Библиотека:
Model Predictive Control Toolbox / Автоматизированное Управление
Описание
Блок Path Following Control System симулирует систему управления следования траектории (PFC), которая сохраняет автомобиль, оборудованный датчиком, перемещающийся вдоль центра прямой или изогнутой дороги при отслеживании скорости набора и поддержании безопасного расстояния от ведущего транспортного средства. Для этого контроллер настраивает и продольное ускорение и передний руководящий угол автомобиля, оборудованного датчиком. Блок вычисляет действия оптимального управления при удовлетворении безопасному расстоянию, скорости, ускорению, и регулировании угловых ограничений с помощью адаптивной модели прогнозирующее управление (MPC).
Этот блок комбинирует возможности Lane Keeping Assist System и блоков Adaptive Cruise Control System в один контроллер.
Чтобы настроить ваш контроллер, например, использовать усовершенствованные функции MPC или изменить начальные условия контроллера, нажимают Create PFC subsystem.
Порты
Входной параметр
Set velocity — Скоростное заданное значение автомобиля, оборудованного датчиком
неотрицательный скаляр
Скоростное заданное значение автомобиля, оборудованного датчиком в m/s. Когда нет никакого ведущего транспортного средства, контроллер отслеживает эту скорость.
Time gap — Безопасный разрыв времени
неотрицательный скаляр
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.
Relative distance — Расстояние между ведущим транспортным средством и автомобилем, оборудованным датчиком
положительная скалярная величина
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.
Relative velocity — Различие скорости между ведущим транспортным средством и автомобилем, оборудованным датчиком
скаляр
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.
Longitudinal velocity — Скорость автомобиля, оборудованного датчиком
неотрицательный скаляр
Скорость автомобиля, оборудованного датчиком в m/s.
Curvature — Дорожное искривление
скаляр
Дорожное искривление в виде 1/R, где R является радиусом кривой в метрах.
Дорожное искривление:
Положительный, когда дорога изгибается к положительной оси Y глобальной системы координат.
Отрицательный, когда дорога изгибается к отрицательной оси Y глобальной системы координат.
Нуль для прямой дороги.
Модели контроллеров дорожное искривление как измеренное воздействие с предварительным просмотром. Можно задать искривление как a:
Скалярный сигнал — Задает искривление для текущего контрольного интервала. Диспетчер использует это значение искривления через горизонт предсказания.
Векторный сигнал с длиной, меньше чем или равной Prediction Horizon — Задает текущие и предсказанные значения искривления через горизонт предсказания. Если длина вектора меньше горизонта предсказания, то диспетчер использует итоговое значение искривления в векторе для остатка от горизонта предсказания.
Lateral deviation — Отклонение ответвления автомобиля, оборудованного датчиком
скаляр
Отклонение ответвления автомобиля, оборудованного датчиком в метрах от средней линии маршрута.
Relative yaw angle — Угол от средней линии маршрута
скаляр
Автомобиль, оборудованный датчиком продольный угол оси в радианах от средней линии маршрута.
Minimum longitudinal acceleration — Минимальное ускорение автомобиля, оборудованного датчиком
скаляр
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.
Maximum longitudinal acceleration — Максимальное ускорение автомобиля, оборудованного датчиком
скаляр
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.
Minimum steering angle — Минимальный передний руководящий угол
скаляр
Минимальное переднее руководящее угловое ограничение в радианах. Используйте этот входной порт, когда минимальный руководящий угол будет варьироваться во время выполнения.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите Use external source для параметра Minimum steering angle.
Maximum steering angle — Максимальный передний руководящий угол
скаляр
Максимальное переднее руководящее угловое ограничение в радианах. Используйте этот входной порт, когда максимальный руководящий угол будет варьироваться во время выполнения.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите Use external source для параметра Maximum steering angle.
Enable optimization — Оптимизация контроллера включает сигнал
скаляр
Оптимизация контроллера включает сигнал. Когда этот сигнал:
Ненулевой, контроллер выполняет вычисления оптимизации и генерирует управляющие сигналы Steering angle и Longitudinal acceleration.
Нуль, контроллер не выполняет вычисления оптимизации. В этом случае Longitudinal acceleration и выходные сигналы Steering angle остаются в значениях, которые они имели, 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.
External control signal — Управляющие сигналы применились к автомобилю, оборудованному датчиком
вектор из длины два
Фактические управляющие сигналы применились к автомобилю, оборудованному датчиком. Первым элементом этого сигнала является продольное ускорение в m/s2, и вторым элементом является держащийся угол в радианах. Диспетчер использует эти сигналы оценить состояния модели автомобиля, оборудованного датчиком. Используйте этот входной порт, когда управляющие сигналы применились к автомобилю, оборудованному датчиком, не совпадают с сигналами оптимального управления, вычисленными прогнозирующим контроллером модели. Это несоответствие может произойти когда, например:
Path Following Control System не является активным контроллером. Поддержание точной оценки состояния, когда контроллер не активен, предотвращает удары в управляющих сигналах, когда контроллер становится активным.
Руководящие или 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 PFC and other controllers.
Vehicle dynamics matrix A — Матрица состояния прогнозной модели автомобиля, оборудованного датчиком
квадратная матрица
Матрица состояния прогнозной модели автомобиля, оборудованного датчиком. Количество строк в матрице состояния соответствует количеству состояний в прогнозной модели. Эта матрица должна быть квадратной.
Прогнозная модель автомобиля, оборудованного датчиком, заданная Vehicle dynamics matrix A, Vehicle dynamics matrix B и Vehicle dynamics matrix C, должна быть минимальной.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите параметр Use vehicle model.
Vehicle dynamics matrix B — Матрица входа к состоянию прогнозной модели автомобиля, оборудованного датчиком
матрица с двумя столбцами
Матрица входа к состоянию прогнозной модели автомобиля, оборудованного датчиком. Количество строк в этом сигнале должно совпадать с количеством строк в Vehicle dynamics matrix A.
Прогнозная модель автомобиля, оборудованного датчиком, заданная Vehicle dynamics matrix A, Vehicle dynamics matrix B и Vehicle dynamics matrix C, должна быть минимальной.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите параметр Use vehicle model.
Vehicle dynamics matrix C — Состояние к выходной матрице прогнозной модели автомобиля, оборудованного датчиком
матрица с тремя строками
Состояние к выходной матрице прогнозной модели автомобиля, оборудованного датчиком. Количество столбцов в этом сигнале должно совпадать с количеством строк в Vehicle dynamics matrix A.
Прогнозная модель автомобиля, оборудованного датчиком, заданная Vehicle dynamics matrix A, Vehicle dynamics matrix B и Vehicle dynamics matrix C, должна быть минимальной.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите параметр Use vehicle model.
Вывод
Longitudinal acceleration — Ускоряющий управляющий сигнал
скаляр
Ускоряющий управляющий сигнал в m/s2 сгенерирован контроллером.
Steering angle — Передний руководящий угловой управляющий сигнал
скаляр
Передний руководящий угловой управляющий сигнал в радианах сгенерирован контроллером. Передний руководящий угол является углом передних шин от продольной оси транспортного средства. Держащийся угол положителен к положительной боковой оси автомобиля, оборудованного датчиком.
Параметры
Вкладка параметров
Автомобиль, оборудованный датчикомUse vehicle parameters — Задайте модель автомобиля, оборудованного датчиком использование свойств транспортного средства
on (значение по умолчанию) | off
Выберите этот параметр, чтобы задать модель автомобиля, оборудованного датчиком, используемую контроллером MPC путем определения свойств автомобиля, оборудованного датчиком. Модель автомобиля, оборудованного датчиком является линейной моделью от продольного ускорения и переднего руководящего угла к продольной скорости, поперечной скорости и угловому уровню рыскания.
Чтобы задать модель транспортного средства, задайте следующие параметры блоков:
Total mass
Yaw moment of inertia
Longitudinal distance from center of gravity to front tires
Longitudinal distance from center of gravity to rear tires
Cornering stiffness of front tires
Cornering stiffness of rear tires
Longitudinal acceleration tracking time constant
Для получения дополнительной информации о модели автомобиля, оборудованного датчиком смотрите Прогнозную модель Автомобиля, оборудованного датчиком
Выбор этого параметра очищает параметр Use vehicle model.
Программируемое использование
Параметры блоков:
ModelType |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"Use vehicle parameters" |
Use vehicle model — Задайте модель автомобиля, оборудованного датчиком, использующую матрицы пространства состояний
off (значение по умолчанию) | on
Выберите этот параметр, чтобы задать матрицы пространства состояний модели автомобиля, оборудованного датчиком, используемой контроллером MPC. Модель автомобиля, оборудованного датчиком является линейной моделью от продольного ускорения и переднего руководящего угла к продольной скорости, поперечной скорости и угловому уровню рыскания.
Чтобы задать первоначальную внутреннюю модель, задайте A, B и матрицы пространства состояний C. Внутренняя модель должна быть минимальной реализацией без прямого сквозного соединения и размерностями A, B, и C должен быть сопоставимым.
Как правило, модель автомобиля, оборудованного датчиком зависима скоростью, и поэтому, она варьируется в зависимости от времени. Чтобы обновить внутреннюю модель во время выполнения, используйте Vehicle dynamics A, Vehicle dynamics B и входные порты Vehicle dynamics C.
Для получения дополнительной информации о модели автомобиля, оборудованного датчиком смотрите Прогнозную модель Автомобиля, оборудованного датчиком
Выбор этого параметра очищает параметр Use vehicle parameters.
Программируемое использование
Параметры блоков:
ModelType |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"Use vehicle parameters" |
Total mass — Масса автомобиля, оборудованного датчиком
1575
Масса автомобиля, оборудованного датчиком в kg.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Программируемое использование
Параметры блоков:
VehicleMass |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"1575" |
Yaw moment of inertia — Момент инерции об автомобиле, оборудованном датчиком вертикальная ось
2875
Момент инерции об автомобиле, оборудованном датчиком вертикальная ось в Kg · m2.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Программируемое использование
Параметры блоков:
VehicleYawInertia |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"2875" |
Longitudinal distance from center of gravity to front tires — Расстояние от центра автомобиля, оборудованного датчиком массы к его передним шинам
1.2
Расстояние от центра автомобиля, оборудованного датчиком массы к его передней стороне утомляется в метрах, измеренных вдоль продольной оси транспортного средства.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Программируемое использование
Параметры блоков:
LengthToFront |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"1.2" |
Longitudinal distance from center of gravity to rear tires — Расстояние от центра автомобиля, оборудованного датчиком массы к его задним шинам
1.6
Расстояние от центра автомобиля, оборудованного датчиком массы к его задним шинам в метрах, измеренных вдоль продольной оси транспортного средства.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Программируемое использование
Параметры блоков:
LengthToRear |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"1.6" |
Cornering stiffness of front tires — Передняя жесткость шины
19000
Передняя жесткость шины в N/rad, заданном как отношение между стороной, обеспечивает на передних шинах и углу шин к продольной оси транспортного средства.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Программируемое использование
Параметры блоков:
FrontTireStiffness |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"19000" |
Cornering stiffness of rear tires — Жесткость задней шины
33000
Жесткость задней шины в N/rad, заданном как отношение между стороной, обеспечивает на задних шинах и углу шин к продольной оси транспортного средства.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Программируемое использование
Параметры блоков:
RearTireStiffness |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"33000" |
Longitudinal acceleration tracking time constant — Постоянная времени для ускоряющего отслеживания
0.5
Постоянная времени для отслеживания продольного ускорения, заданного в секундах.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Программируемое использование
Параметры блоков:
AccelTimeConstant |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"0.5" |
A — Матрица начального состояния прогнозной модели автомобиля, оборудованного датчиком
квадратная матрица
Матрица начального состояния прогнозной модели автомобиля, оборудованного датчиком. Количество строк в матрице состояния соответствует количеству состояний в прогнозной модели. Эта матрица должна быть квадратной.
Начальная прогнозная модель автомобиля, оборудованного датчиком, заданная A, B и C, должна быть минимальной.
Как правило, модель автомобиля, оборудованного датчиком варьируется в зависимости от времени. Чтобы обновить матрицу состояния во время выполнения, используйте входной порт Vehicle dynamics A.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle model.
Программируемое использование
Параметры блоков:
EgoModelMatrixA |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"[-4.4021 ,-12.4603;1.3913,-5.1868]" |
B — Начальная матрица входа к состоянию прогнозной модели автомобиля, оборудованного датчиком
матрица с двумя столбцами
Начальная матрица входа к состоянию прогнозной модели автомобиля, оборудованного датчиком. Количество строк в этом параметре должно совпадать с количеством строк в A.
Начальная прогнозная модель автомобиля, оборудованного датчиком, заданная A, B и C, должна быть минимальной.
Как правило, модель автомобиля, оборудованного датчиком варьируется в зависимости от времени. Чтобы обновить матрицу входа к состоянию во время выполнения, используйте входной порт Vehicle dynamics B.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle model.
Программируемое использование
Параметры блоков:
EgoModelMatrixB |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"[24.1270;15.8609]" |
C — Начальное состояние к выходной матрице прогнозной модели автомобиля, оборудованного датчиком
матрица с тремя строками
Начальное состояние к выходной матрице прогнозной модели автомобиля, оборудованного датчиком. Количество столбцов в этом параметре должно совпадать с количеством строк в A.
Начальная прогнозная модель автомобиля, оборудованного датчиком, заданная A, B и C, должна быть минимальной.
Как правило, модель автомобиля, оборудованного датчиком варьируется в зависимости от времени. Чтобы обновить состояние к выходной матрице во время выполнения, используйте входной порт Vehicle dynamics C.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle model.
Программируемое использование
Параметры блоков:
EgoModelMatrixC |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"[1,0;0,1]" |
Initial longitudinal velocity — Начальная скорость модели автомобиля, оборудованного датчиком
15
Начальная скорость модели автомобиля, оборудованного датчиком в m/s, который 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.
Примечание
Очень маленькая начальная скорость, например, eps, может произвести неминимальную реализацию для модели объекта управления контроллера, вызвав ошибку. Чтобы предотвратить эту ошибку, установите начальную скорость на большее значение, например, 1e-3.
Программируемое использование
Параметры блоков:
InitialLongVel |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"15" |
Transport lag between model inputs and outputs — Общая транспортная задержка в модели автомобиля, оборудованного датчиком
0
Общая транспортная задержка, τ, в модели автомобиля, оборудованного датчиком в секундах. Эта задержка включает привод, датчик и коммуникационные задержки. Для каждого канала ввода-вывода транспортная модель задержки:
Программируемое использование
Параметры блоков:
TransportLag |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"0" |
Maintain safe distance between lead vehicle and ego vehicle — Позвольте расположить управление с интервалами
on (значение по умолчанию) | off
Чтобы сконфигурировать безопасное следующее расстояние, установите параметр Default spacing. Для получения дополнительной информации о безопасном следующем расстоянии, используемом контроллером, смотрите Безопасное Следующее Расстояние.
Программируемое использование
Параметры блоков:
spaceCtrl |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"on" |
Default spacing — Интервал минимума, чтобы привести транспортное средство
10
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:
Минимальное безопасное следующее расстояние. Для получения дополнительной информации смотрите Безопасное Следующее Расстояние.
Начальные условия контроллера. Для получения дополнительной информации смотрите Начальные условия.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Maintain safe distance between lead vehicle and ego vehicle.
Программируемое использование
Параметры блоков:
DefaultSpacing |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"10" |
Вкладка контроллера
Контроллер следования траектории ограниченияMinimum steering angle — Минимальный передний руководящий угол
-0.26
-pi/2 и pi/2
Минимальное переднее руководящее угловое ограничение в радианах.
Если минимальный руководящий угол варьируется в зависимости от времени, добавьте входной порт Minimum steering angle в блок путем выбора Use external source.
Зависимости
Этот параметр должен быть меньше параметра Maximum steering angle.
Программируемое использование
Параметры блоков:
MinSteering |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"-0.26" |
Maximum steering angle — Максимальный передний руководящий угол
0.26 -pi/2 и pi/2
Максимальное переднее руководящее угловое ограничение в радианах.
Если максимальный руководящий угол варьируется в зависимости от времени, добавьте входной порт Maximum steering angle в блок путем выбора Use external source.
Зависимости
Этот параметр должен быть больше параметра Minimum steering angle.
Программируемое использование
Параметры блоков:
MaxSteering |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"0.26" |
Minimum longitudinal acceleration — Минимальное ускорение автомобиля, оборудованного датчиком
-3
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" |
Maximum longitudinal acceleration — Максимальное ускорение автомобиля, оборудованного датчиком
2
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" |
Sample time — Шаг расчета контроллера
0.1
Шаг расчета контроллера в секундах.
Программируемое использование
Параметры блоков:
Ts |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"0.1" |
Prediction horizon — Горизонт предсказания контроллера
10
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" |
Control horizon — Горизонт управления контроллера
3
Горизонт управления контроллера в виде одного из следующего:
Положительное целое число, меньше чем или равное параметру Prediction horizon. В этом случае контроллер вычисляет m свободные перемещения управления, происходящие во времена k через k +m-1, и содержит контроллер выход, постоянный для остающихся шагов горизонта предсказания от k +m через k +p-1. Здесь, k является текущим контрольным интервалом.
Вектор из положительных целых чисел, [m 1, m 2, …], где сумма целых чисел равняется параметру Prediction horizon. В этом случае контроллер вычисляет блоки M свободных перемещений, где M является длиной вектора горизонта управления. Первое свободное перемещение применяется ко временам k через k +m1-1, второе свободное перемещение применяется со времени k +m1 через k +m1+m2-1 и так далее. Используя перемещения блока может улучшить робастность вашего контроллера.
Программируемое использование
Параметры блоков:
PredictionHorizon |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"30" |
Weight on velocity tracking — Настройка веса для продольного скоростного отслеживания
0.1
Настройка веса для продольного скоростного отслеживания. Чтобы произвести меньшие отслеживающие скорость ошибки, увеличьте этот вес.
Программируемое использование
Параметры блоков:
LongWeight |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"0.1" |
Weight on lateral error — Настройка веса для боковой ошибки
1
Настройка веса для боковой ошибки. Чтобы произвести меньшие боковые ошибки, увеличьте этот вес.
Программируемое использование
Параметры блоков:
LateralWeight |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"1" |
Weight on change of longitudinal acceleration — Настройка веса для изменения на продольном ускорении
0.1
Настройка веса для изменений на продольном ускорении. Чтобы произвести менее - агрессивное ускорение транспортного средства, увеличьте этот вес.
Программируемое использование
Параметры блоков:
AccelRateWeight |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"0.1" |
Weight on change of steering angle — Настройка веса для изменения в держащемся углу
0.1
Настройка веса для изменений в держащемся углу. Чтобы произвести менее - агрессивные руководящие угловые изменения, увеличьте этот вес.
Программируемое использование
Параметры блоков:
SteerRateWeight |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"0.1" |
Блокируйте вкладку
Use suboptimal solution — Примените субоптимальное решение после конкретного количества итераций
off (значение по умолчанию) | on
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" |
Maximum iteration number — Максимальные итерации оптимизации
10
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" |
Use external signal to enable or disable optimization — Добавьте порт для включения оптимизации
off (значение по умолчанию) | on
Чтобы добавить входной порт Enable optimization в блок, выберите этот параметр.
Программируемое использование
Параметры блоков:
optmode |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"off" |
Use external signal for bumpless transfer between PFC and other controllers — Добавьте входной порт сигнала внешнего управления
off (значение по умолчанию) | on
Чтобы добавить входной порт External control signal в блок, выберите этот параметр.
Программируемое использование
Параметры блоков:
trackmode |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию:
"off" |
Create PFC subsystem — Создайте пользовательский контроллер
кнопка
Сгенерируйте пользовательскую подсистему PFC, 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.
Примеры модели
Алгоритмы
Прогнозная модель автомобиля, оборудованного датчиком
Прогнозная модель автомобиля, оборудованного датчиком по умолчанию для управления следования траектории является комбинацией двух моделей в пространстве состояний, один для адаптивного круиз-контроля и один для хранения маршрута.
Прогнозирующая модель в пространстве состояний для адаптивного круиз-контроля:
Здесь, τ является параметром Longitudinal acceleration tracking time constant.
Вход к этой модели является продольным ускорением в m/s2, и выход является продольной скоростью в метрах в секунду.
Прогнозирующая модель в пространстве состояний для хранения маршрута:
Здесь:
VX является продольной скоростью автомобиля. В начале симуляции эта скорость равна параметру Initial condition for longitudinal velocity. Во время выполнения эта скорость равна входному сигналу Longitudinal velocity.
m является параметром Total mass.
IZ является параметром Yaw moment of inertia.
LF является параметром Longitudinal distance from center of gravity to front tires.
LR является параметром Longitudinal distance from center of gravity to rear tires.
CF является параметром Cornering stiffness of front tires.
CR является параметром Cornering stiffness of rear tires.
Вход к этой модели является держащимся углом в радианах. Выходные параметры являются поперечной скоростью в метрах в секунду и угловом уровне рыскания в радианах в секунду.
Блок Path Following Control System комбинирует эти модели можно следующим образом:
Входные параметры к этой объединенной модели являются продольным ускорением в m/s2 и держащимся углом в радианах. Выходные параметры являются продольной скоростью в метрах в секунду, поперечной скорости в метрах в секунду и угловом уровне рыскания в радианах в секунду.
Контроллер создает его внутреннюю прогнозную модель путем увеличения динамической модели автомобиля, оборудованного датчиком. Увеличенная модель включает дорожное искривление как измеренный входной сигнал воздействия.
Чтобы задать различную прогнозную модель автомобиля, оборудованного датчиком, выберите параметр Use vehicle model и задайте начальную модель в пространстве состояний. Затем задайте значения во время выполнения матриц пространства состояний с помощью Vehicle dynamics A, Vehicle dynamics B и входных сигналов Vehicle dynamics C.
Безопасное следующее расстояние
Когда параметр Maintain safe distance between lead vehicle and ego vehicle выбран, прогнозирующий контроллер модели вычисляет безопасное следующее ограничение расстояний; то есть, минимальное относительное расстояние между выводом и автомобилем, оборудованным датчиком, как:
Здесь:
DS является параметром Default spacing.
GT является входным сигналом Time gap.
VE является входным сигналом Longitudinal velocity.
Чтобы задать различное безопасное следующее ограничение расстояний, создайте пользовательскую систему управления следования траектории, на вкладке Block, нажатие по Create PFC subsystem.
Начальные условия
По умолчанию прогнозирующий контроллер модели принимает следующие начальные условия для автомобиля, оборудованного датчиком:
Продольная скорость равна параметру Initial longitudinal velocity.
Продольное ускорение является нулем.
Поперечная скорость является нулем.
Регулирование угла является нулем.
Угловой уровень рыскания является нулем.
Когда параметр Maintain safe distance between lead vehicle and ego vehicle выбран, контроллер принимает следующие дополнительные начальные условия:
Ведущее транспортное средство продольная скорость равно параметру Initial longitudinal velocity.
Относительное расстояние между ведущим транспортным средством и автомобилем, оборудованным датчиком:
Здесь:
DS является параметром Default spacing.
GT является разрывом времени и принят, чтобы быть
1.4.VE является параметром Initial longitudinal velocity.
Если начальные условия в вашей модели не совпадают с этими условиями, Steering angle и Longitudinal acceleration, выходные параметры могут показать начальные удары в начале симуляции.
Чтобы изменить начальные условия контроллера, чтобы совпадать с вашей симуляцией, создайте пользовательскую систему управления следования траектории, на вкладке Block, нажатие по Create PFC subsystem.