Имитация 3D транспортного средства со следующим грунтом

Внедрение транспортного средства, следующего за землей в 3D среде

Библиотека:
Автоматизированная панель инструментов вождения/ 3D моделирования
Блок динамики транспортного средства/Сценарии транспортного средства/ Sim3D/ Sim3D Транспортное средство/Компоненты

Описание

Блок «Имитация 3D транспортного средства с грунтом» реализует транспортное средство с четырьмя колесами в 3D среде моделирования. Эта среда визуализируется с помощью Unreal Engine ® от Epic ^Games ®. Блок использует входное положение (X, Y) и угол рыскания транспортного средства для регулировки высоты, угла крена и угла наклона транспортного средства таким образом, чтобы оно следовало за поверхностью земли. Блок определяет скорость и курс транспортного средства и регулирует угол поворота и поворота для каждого колеса. Используйте этот блок для автоматических приложений вождения.

Чтобы использовать этот блок, убедитесь, что блок «Моделирование» 3D «Конфигурация сцены» находится в модели. Если для параметра Sample time блока Simulation 3D Vehicle with Ground Following установлено значение -1блок наследует время выборки, указанное в блоке «Моделирование» 3D «Конфигурация сцены».

На входе блока используется правосторонняя (RH) декартова система координат транспортного средства, определенная в SAE J670 [1] и ISO 8855 [2]. Система координат инерционна и первоначально совмещена с геометрическим центром транспортного средства:

Ось Х расположена вдоль продольной оси транспортного средства и направлена вперед.
Ось Y расположена вдоль боковой оси транспортного средства и направлена влево.
Ось Z указывает вверх.

Углы рыскания, шага и крена осей Z, Y и X, соответственно, положительны в направлениях по часовой стрелке, если смотреть в положительных направлениях этих осей. Транспортные средства размещены в мировой системе координат сцен. Дополнительные сведения см. в разделе Системы координат для моделирования нереального двигателя в автоматизированной панели инструментов вождения.

Примечание

Моделирование 3D Транспортное средство с Землей После блока должно выполнить перед Моделированием 3D блок Конфигурации Сцены. Тем путем Моделирование, 3D Транспортное средство с Землей После блока готовит данные о сигнале перед Нереальным Двигателем 3D окружающая среда визуализации, получает его. Чтобы проверить порядок выполнения блока, щелкните его правой кнопкой мыши и выберите «Свойства». На вкладке Общие подтвердите следующие параметры приоритета:

Моделирование 3D Конфигурация сцены - 0
Имитация 3D транспортного средства со следующим грунтом - -1

Дополнительные сведения о порядке выполнения см. в разделе Как работает моделирование нереального двигателя для автоматического вождения.

Можно настроить блок Моделирование транспортного средства (Simulation 3D Vehicle with Ground Following) для импорта пользовательских сетей и управления светом транспортного средства.

Ограничения

Bird 's-Eye Scope не может найти сигналы истинности земли, такие как дороги, полосы движения и актеры, из блока Simulation 3D Scene Configuration.

Порты

Вход

развернуть все

`X` - Продольное положение транспортного средства
скаляр

Продольное положение транспортного средства вдоль оси X сцены. X находится в инерционной Z-восходящей системе координат. Единицы в метрах.

Значение X параметра Initial position [X, Y, Z] (m) должно совпадать со значением этого порта в начале моделирования.

Чтобы задать несколько позиций в порту X вдоль всего пути транспортного средства, сначала определите временной ряд из X ППМ в MATLAB ®. Затем подайте эти ППМ в X с помощью блока «Из рабочего пространства» (Simulink). Сведения о выборе и определении ППМ см. в примере «Выбор ППМ для моделирования нереального двигателя».

`Y` - Боковое положение транспортного средства
скаляр

Боковое положение транспортного средства вдоль оси Y сцены. Y находится в инерционной Z-восходящей системе координат. Единицы в метрах.

Значение Y параметра Initial position [X, Y, Z] (m) должно совпадать со значением этого порта в начале моделирования.

Чтобы задать несколько позиций в порту Y вдоль всего пути движения транспортного средства, сначала определите временной ряд из Y ППМ в MATLAB. Затем подайте эти ППМ на Y с помощью блока «Из рабочего пространства» (Simulink). Сведения о выборе и определении ППМ см. в примере «Выбор ППМ для моделирования нереального двигателя».

`Yaw` - Угол ориентации транспортного средства по рысканию
скаляр

Угол ориентации транспортного средства по оси Z сцены. Yaw находится в системе координат Z-up. Единицы измерения в градусах.

Значение рыскания для параметра Initial rotation [Roll, Pitch, Yaw] (угол вращения) должно совпадать со значением этого порта в начале моделирования.

Чтобы задать несколько углов ориентации в порту Yaw вдоль всей траектории транспортного средства, сначала определите временной ряд ППМ yaw в MATLAB. Затем подайте эти ППМ в режим «Yaw» с помощью блока «From Workspace» (Simulink). Сведения о выборе и определении ППМ см. в примере «Выбор ППМ для моделирования нереального двигателя».

`Light controls` - Включение или выключение освещения транспортного средства
Вектор 1 на 6

Свет управляет входным сигналом, заданным как логический вектор 1 на 6. Каждый элемент вектора включает или выключает определенный свет транспортного средства, как указано в этой таблице. Значение 1 включает свет; значение 0 отключает свет

Векторный элемент	Свет транспортного средства
(1,1)	Дальний свет фары
(1,2)	Фара ближнего света
(1,3)	Тормоз
(1,4)	Перемена
(1,5)	Левый сигнал
(1,6)	Правый сигнал

Зависимости

Чтобы создать этот порт, на вкладке Элементы управления светом (Light Controls) выберите Включить элементы управления светом (Enable light controls).

Типы данных: Boolean

Продукция

развернуть все

`Location` - Расположение транспортного средства
действительный вектор 1 на 3

(X, Y, Z) местоположение транспортного средства в сцене, возвращенное как действительный вектор 1 на 3. Это местоположение основано на происхождении транспортного средства, которое находится на земле, в геометрическом центре транспортного средства. Значения местоположения находятся в инерциальной Z-up мировой системе координат. Единицы в метрах.

Зависимости

Для включения этого порта на вкладке Ground Truth выберите Output location (m) и orientation (rad).

Типы данных: double

`Orientation` - Ориентация транспортного средства
действительный вектор 1 на 3

Углы ориентации по рысканию, тангажу и крену транспортного средства относительно осей Z, Y и X сцены, соответственно, возвращались как действительный вектор 1 на 3. Эта ориентация основана на происхождении транспортного средства, которое находится на земле, в геометрическом центре транспортного средства. Значения ориентации находятся в инерционной Z-восходящей системе координат. Единицы находятся в радианах.

Зависимости

Для включения этого порта на вкладке Ground Truth выберите Output location (m) и orientation (rad).

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

Параметры транспортного средства

`Type` - Тип транспортного средства
`Muscle car` (по умолчанию) | `Sedan` | `Sport utility vehicle` | `Small pickup truck` | `Hatchback` | `Box truck` | `Custom`

Выберите тип транспортного средства. Для получения информации о размерах каждого типа транспортного средства см. следующие справочные страницы:

Muscle car - Мышечный автомобиль
Sedan - Седан
Sport utility vehicle - Спортивный коммунальный автомобиль
Small pickup truck - Малый пикап
Hatchback - Хэтчбек
Box truck - Коробчатый грузовик

Зависимости

Выбор Custom включает параметры, позволяющие импортировать пользовательскую сетку для транспортного средства.

`Path to custom mesh` - Путь к пользовательской сетке
`/MathWorksSimulation/Vehicles/Muscle/Meshes/SK_MuscleCar.SK_MuscleCar` (по умолчанию) | допустимый путь

Путь к пользовательской сетке.

Чтобы создать пользовательскую сетку транспортного средства, см. раздел Подготовка пользовательской сетки транспортного средства для нереального редактора.

Пример: /MathWorksSimulation/Vehicles/Muscle/Meshes/SK_Sedan.SK_Sedan

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Type значение Custom.

`Track width in custom mesh (m)` - Ширина колеи
`1.9` (по умолчанию) | скаляр

Ширина дорожки в пользовательской сети, в м.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Type значение Custom.

`Wheel base in custom mesh (m)` - Основание колеса
`3` (по умолчанию) | скаляр

Основание колеса в пользовательской сети, в м.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Type значение Custom.

`Wheel radius in custom mesh (m)` - Радиус колеса
`0.35` (по умолчанию) | скаляр

Радиус колеса в пользовательской сети, в м.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Type значение Custom.

`Color` - Цвет транспортного средства
`Red` (по умолчанию) | `Orange` | `Yellow` | `Green` | `Blue` | `Black` | `White` | `Silver`

Выберите цвет транспортного средства.

`Initial position [X, Y, Z] (m)` - Исходное положение транспортного средства
`[0, 0, 0]` (по умолчанию) | действительный вектор 1 на 3

Исходное положение транспортного средства вдоль осей X, Y и Z сцены. Это положение находится в инерционной Z-up системе координат. Единицы в метрах.

Установите значения X и Y этого параметра в соответствии со значениями входных портов X и Y в начале моделирования.

`Initial rotation [Roll, Pitch, Yaw] (deg)` - Начальный угол поворота транспортного средства
`[0, 0, 0]` (по умолчанию) | действительный вектор 1 на 3

НАЧАЛЬНЫЙ УГОЛ ВРАЩЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА. Угол поворота определяется креном, шагом и рысканием транспортного средства. Единицы измерения в градусах.

Установите значение yaw этого параметра таким образом, чтобы оно соответствовало значению входного порта Yaw в начале моделирования.

`Name` - Наименование транспортного средства
`SimulinkVehicle1` (по умолчанию) | название транспортного средства

Наименование транспортного средства. По умолчанию при использовании блока в модели для параметра «Имя» устанавливается значение SimulinkVehicleX. Значение X зависит от количества блоков Simulation 3D Vehicle with Ground Following, имеющихся в модели.

Имя транспортного средства отображается в качестве выбора в параметре Имя родителя любого блока датчика автоматизированного управления Toolbox™ моделирования 3D в той же модели, что и транспортное средство. С помощью параметра Parent name можно выбрать транспортное средство, на котором будет монтироваться датчик.

`Sample time` - Время выборки
`-1` (по умолчанию) | положительный скаляр

Время выборки, _Ts, в секундах. Частота кадров графики является обратной времени выборки.

Если задать время выборки равным -1блок использует время выборки, указанное в блоке «Моделирование» 3D «Конфигурация сцены».

Элементы управления светом

`Enable light controls` - Управление огнями транспортного средства
`off` (по умолчанию) | `on`

Выберите, следует ли управлять фарами транспортного средства. Используйте включенные параметры для установки параметров освещения, включая интенсивность фары.

Зависимости

Выбор этого параметра:

Создание входного порта Light controls

Включает эти параметры освещения.

Огни	Параметры освещения
Фары	Цвет фары Высокая интенсивность луча Малая интенсивность луча Полуугол конуса дальнего света Полуугол конуса ближнего света Ориентация левого луча фары Ориентация правого луча фары
Тормозные огни	Интенсивность тормозного света
Реверсивные источники света	Интенсивность обратного света
Сигнальные огни поворота	Интенсивность сигнала поворота Период Ширина импульса

Фары