Path Following Control System
Симулируйте управление по пути с помощью адаптивного прогнозирующего контроллера модели
- Библиотека:
Модель прогнозирующего управления Toolbox/беспилотное вождение
Описание
Блок Path Following Control System моделирует систему управления, следующую за траекторией (PFC), которая сохраняет автомобиль , оборудованный датчиком, перемещающийся по центру прямой или изогнутой дороги, отслеживая установленную скорость и сохраняя безопасное расстояние от свинцового транспортного средства. Для этого контроллер регулирует и продольный разгон, и передний угол поворота автомобиля , оборудованного датчиком. Блок вычисляет оптимальные действия управления при удовлетворении ограничений безопасного расстояния, скорости, ускорения и угла поворота, используя адаптивное прогнозирующее управление (MPC).
Этот блок объединяет возможности блоков Lane Keeping Assist System и Adaptive Cruise Control System в один контроллер.
Чтобы настроить контроллер, например, использовать расширенные функции MPC или изменить начальные условия контроллера, нажмите Create PFC subsystem.
Порты
Вход
Set velocity - Уставка скорости автомобиля , оборудованного датчиком
неотрицательный скаляр
Автомобиль , оборудованный датчиком уставку скорости в м/с. Когда нет ведущего транспортного средства, контроллер отслеживает эту скорость.
Time gap - Безопасный временной разрыв
неотрицательный скаляр
Безопасный промежуток времени в секундах между ведущим транспортным средством и автомобилем , оборудованным датчиком. Эта временная погрешность используется для вычисления минимального безопасного ограничения расстояния. Для получения дополнительной информации см. Раздел «Безопасное следование расстоянию».
Relative distance - Расстояние между головным транспортным средством и эго-транспортным средством
положительная скалярная величина
Расстояние в метрах между головным транспортным средством и автомобилем , оборудованным датчиком. Чтобы вычислить этот сигнал, вычесть положение автомобиля , оборудованного датчиком из положения ведущего транспортного средства.
Relative velocity - различие скоростей между головным транспортным средством и эго-транспортным средством
скаляр
Скорость различия в метрах в секунду между ведущим автомобилем и автомобилем , оборудованным датчиком. Чтобы вычислить этот сигнал, вычесть скорость автомобиля , оборудованного датчиком из скорости головного автомобиля.
Longitudinal velocity - Скорость Ego автомобиля
неотрицательный скаляр
Автомобиль , оборудованный датчиком скорость в м/с.
Curvature - Кривизна дороги
скаляр
Кривизна дороги, заданная как 1/ R, где R - радиус кривой в метрах.
Кривизна дороги:
Положительно, когда дорога изгибается к положительной оси Y глобальной системы координат.
Отрицательно, когда дорога изгибается к отрицательной оси Y глобальной системы координат.
Нуль для прямой дороги.
Контроллер моделирует кривизну дороги как измеренное нарушение порядка при предварительном просмотре. Кривизну можно задать как:
Скалярный сигнал - Задайте кривизну для текущего контрольного интервала. Контроллер использует это значение кривизны через горизонт предсказания.
Векторный сигнал с длиной меньше или равной Prediction Horizon - Задайте текущие и предсказанные значения кривизны на горизонте предсказания. Если длина вектора меньше, чем горизонт предсказания, то контроллер использует окончательное значение кривизны в векторе для оставшейся части горизонта предсказания.
Lateral deviation - Боковое отклонение ЭГО
скаляр
Боковое отклонение автомобиля , оборудованного датчиком в метрах от осевой линии маршрута.
Relative yaw angle - Угол от осевой линии маршрута
скаляр
Автомобиль , оборудованный датчиком угол продольной оси в радианах от осевой линии маршрута.
Minimum longitudinal acceleration - Минимальное ускорение эго-автомобиля
скаляр
Ограничение автомобиля , оборудованного датчиком минимальное продольное ускорение в м/с2. Используйте этот входной порт, когда минимальное ускорение изменяется во время исполнения.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите Use external source для параметра Minimum longitudinal acceleration.
Maximum longitudinal acceleration - Максимальное ускорение эго-автомобиля
скаляр
Максимальный автомобиль , оборудованный датчиком продольное ограничение ускорения в м/с2. Используйте этот входной порт, когда максимальное ускорение изменяется во время исполнения.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите Use external source для параметра Maximum longitudinal acceleration.
Minimum steering angle - Минимальный угол поворота руля спереди
скаляр
Минимальное ограничение угла рулевого управления спереди в радианах. Используйте этот входной порт, когда минимальный угол поворота руля изменяется во время исполнения.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите Use external source для параметра Minimum steering angle.
Maximum steering angle - Максимальный угол наклона рулевого управления спереди
скаляр
Максимальное ограничение угла рулевого управления спереди в радианах. Используйте этот входной порт, когда максимальный угол поворота руля изменяется во время исполнения.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите Use external source для параметра Maximum steering angle.
Enable optimization - Сигнал разрешения оптимизации контроллера
скаляр
Сигнал разрешения оптимизации контроллера. Когда этот сигнал:
Ненулевое, контроллер выполняет вычисление оптимизации и генерирует Longitudinal acceleration и Steering angle сигналы управления.
Нуль, контроллер не выполняет вычисления оптимизации. В этом случае Longitudinal acceleration и Steering angle выходные сигналы остаются на значениях, которые они имели, когда оптимизация была отключена. Контроллер продолжает обновлять оценки внутреннего состояния.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите параметр Use external signal to enable or disable optimization.
External control signal - Сигналы управления, подаваемые на эго-транспортное средство
вектор длины два
Фактические сигналы управления, приложенные к автомобилю , оборудованному датчиком. Первым элементом этого сигнала является продольное ускорение в м/с2, и второй элемент является углом управления в радианах. Контроллер использует эти сигналы, чтобы оценить состояния модели автомобиля , оборудованного датчиком. Используйте этот вход порт, когда сигналы управления, приложенные к автомобилю , оборудованному датчиком, не совпадают с оптимальными сигналами управления, вычисленными прогнозирующим контроллером модели. Это несоответствие может произойти, когда, например:
Этот Path Following Control System не является активным контроллером. Поддержание точной оценки состояния, когда контроллер не активен, предотвращает выпуклости в сигналах управления, когда контроллер становится активным.
Привод рулевого управления или ускорения отказывает и не выдает правильный сигнал управления 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 состояний прогнозирующей модели автомобиль , оборудованный датчиком
квадратная матрица
Матрица состояний прогнозирующей модели автомобиль , оборудованный датчиком. Количество строк в матрице состояний соответствует количеству состояний в прогнозирующей модели. Эта матрица должна быть квадратной.
Прогнозирующая модель автомобиль , оборудованный 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 ввода в состояние прогнозирующей модели автомобиль , оборудованный датчиком
матрица с двумя столбцами
Матрица ввода в состояние автомобиля , оборудованного датчиком прогнозирующей модели. Количество строк в этом сигнале должно совпадать с количеством строк в Vehicle dynamics matrix A.
Прогнозирующая модель автомобиль , оборудованный 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 - Матрица состояние-выход прогнозирующей модели автомобиль , оборудованный датчиком
матрица с тремя строками
Матрица состояние-выход прогнозирующей модели автомобиль , оборудованный датчиком. Количество столбцов в этом сигнале должно совпадать с количеством строк в Vehicle dynamics matrix A.
Прогнозирующая модель автомобиль , оборудованный 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.
Выход
Longitudinal acceleration - Сигнал управления ускорением
скаляр
Сигнал управления ускорением в м/с2 сгенерирован контроллером.
Steering angle - Сигнал управления углом наклона переднего руля
скаляр
Передний сигнал управления углом поворота в радианах, генерируемых контроллером. Угол переднего рулевого управления является углом передних шин от продольной оси транспортного средства. Угол поворота положительный к положительной боковой оси автомобиль , оборудованный датчиком.
Параметры
Вкладка « параметры»
Автомобиль , оборудованный датчикомUse vehicle parameters - Определение модели эго-автомобиля с использованием свойств транспортного средства
on (по умолчанию) | off
Выберите этот параметр, чтобы задать модель автомобиля , оборудованного датчиком, используемую контроллером MPC, путем определения свойств автомобиля , оборудованного датчиком. Модель автомобиль , оборудованный датчиком является линейной моделью от продольного ускорения и переднего угла рулевого управления до продольной скорости, поперечной скорости и скорости угла рыскания.
Чтобы определить 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 см. Автомобиль , оборудованный датчиком Прогнозирующей модели
Выбор этого параметра очищает параметр Use vehicle model.
Программное использование
Параметры блоков:
ModelType |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"Use vehicle parameters" |
Use vehicle model - Задайте модель ego vehicle с помощью матриц пространства состояний
off (по умолчанию) | on
Выберите этот параметр, чтобы задать матрицы пространства состояний модели автомобиля , оборудованного датчиком, используемой контроллером MPC. Модель автомобиль , оборудованный датчиком является линейной моделью от продольного ускорения и переднего угла рулевого управления до продольной скорости, поперечной скорости и скорости угла рыскания.
Чтобы задать начальную внутреннюю модель, задайте A, B и C матрицы пространства состояний. Внутренняя модель должна быть минимальной реализацией без прямого сквозного соединения, и размерности A, B и C должны быть последовательными.
Как правило, модель автомобиля , оборудованного датчиком зависит от скорости, и, следовательно, она изменяется с течением времени. Чтобы обновить внутреннюю модель во время исполнения, используйте Vehicle dynamics A, Vehicle dynamics B и Vehicle dynamics C входные порты.
Для получения дополнительной информации о модели автомобиля , оборудованного датчиком см. Автомобиль , оборудованный датчиком Прогнозирующей модели
Выбор этого параметра очищает параметр Use vehicle parameters.
Программное использование
Параметры блоков:
ModelType |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"Use vehicle parameters" |
Total mass - Масса Ego автомобиля
1575 (по умолчанию) | положительная скалярная величина
Автомобиль , оборудованный датчиком масса в кг.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Программное использование
Параметры блоков:
VehicleMass |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"1575" |
Yaw moment of inertia - Момент инерции вокруг вертикальной оси эго-автомобиля
2875 (по умолчанию) | положительная скалярная величина
Момент инерции вокруг вертикальной оси эго-автомобиля в Кг· м2.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Программное использование
Параметры блоков:
VehicleYawInertia |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"2875" |
Longitudinal distance from center of gravity to front tires - Расстояние от центра масс эго-автомобиля до его передних шин
1.2 (по умолчанию) | положительная скалярная величина
Расстояние от центра масс автомобиля , оборудованного датчиком до его передних шин в метрах, измеренное вдоль продольной оси транспортного средства.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Программное использование
Параметры блоков:
LengthToFront |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"1.2" |
Longitudinal distance from center of gravity to rear tires - Расстояние от центра масс эго-автомобиля до задних шин
1.6 (по умолчанию) | положительная скалярная величина
Расстояние от центра масс автомобиля , оборудованного датчиком до задних шин в метрах, измеренное вдоль продольной оси транспортного средства.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Программное использование
Параметры блоков:
LengthToRear |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"1.6" |
Cornering stiffness of front tires - Жесткость передней шины
19000 (по умолчанию) | положительная скалярная величина
Жесткость передней шины в N/рад, определяемая как отношение между боковой силой на передних шинах и углом шин к продольной оси транспортного средства.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Программное использование
Параметры блоков:
FrontTireStiffness |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"19000" |
Cornering stiffness of rear tires - Жесткость задней шины
33000 (по умолчанию) | положительная скалярная величина
Жесткость задней шины в N/рад, определяемая как отношение между боковой силой на задних шинах и углом шин к продольной оси транспортного средства.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Программное использование
Параметры блоков:
RearTireStiffness |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"33000" |
Longitudinal acceleration tracking time constant - Постоянная времени для отслеживания ускорения
0.5 (по умолчанию) | положительная скалярная величина
Константа времени для отслеживания продольного ускорения, заданная в секундах.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle parameters.
Программное использование
Параметры блоков:
AccelTimeConstant |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"0.5" |
A - Матрица начальных состояний прогнозирующей модели автомобиль , оборудованный датчиком
квадратная матрица
Матрица начального состояния прогнозирующей модели автомобиль , оборудованный датчиком. Количество строк в матрице состояний соответствует количеству состояний в прогнозирующей модели. Эта матрица должна быть квадратной.
Начальный автомобиль , оборудованный датчиком прогнозирующая модель, заданная A, B и C, должна быть минимальной.
Как правило, модель автомобиль , оборудованный датчиком изменяется со временем. Чтобы обновить матрицу состояний во время исполнения, используйте Vehicle dynamics A входной порт.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle model.
Программное использование
Параметры блоков:
EgoModelMatrixA |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"[-4.4021 ,-12.4603;1.3913,-5.1868]" |
B - Исходная матрица «вход-состояние» прогнозирующей модели автомобиль , оборудованный датчиком
матрица с двумя столбцами
Исходная матрица ввода в состояние автомобиля , оборудованного датчиком прогнозирующей модели. Количество строк в этом параметре должно совпадать с количеством строк в A.
Начальный автомобиль , оборудованный датчиком прогнозирующая модель, заданная A, B и C, должна быть минимальной.
Как правило, модель автомобиль , оборудованный датчиком изменяется со временем. Чтобы обновить матрицу ввода в состояние во время исполнения, используйте Vehicle dynamics B входной порт.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle model.
Программное использование
Параметры блоков:
EgoModelMatrixB |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"[24.1270;15.8609]" |
C - Исходная матрица состояния на выходе прогнозирующей модели автомобиль , оборудованный датчиком
матрица с тремя строками
Исходная матрица состояние-выход прогнозирующей модели автомобиль , оборудованный датчиком. Количество столбцов в этом параметре должно совпадать с количеством строк в A.
Начальный автомобиль , оборудованный датчиком прогнозирующая модель, заданная A, B и C, должна быть минимальной.
Как правило, модель автомобиль , оборудованный датчиком изменяется со временем. Чтобы обновить матрицу состояния до выхода во время исполнения, используйте Vehicle dynamics C входной порт.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use vehicle model.
Программное использование
Параметры блоков:
EgoModelMatrixC |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"[1,0;0,1]" |
Initial longitudinal velocity - Начальная скорость модели ego vehicle
15 (по умолчанию) | неотрицательной скаляром
Начальная скорость модели автомобиль , оборудованный датчиком в м/с, которая может отличаться от фактической начальной скорости автомобиль , оборудованный датчиком.
Это значение используется, чтобы сконфигурировать начальные условия прогнозирующего контроллера модели. Для получения дополнительной информации см. «Начальные условия».
Примечание
Очень маленькая начальная скорость, например eps, может привести к неминимальной реализации для модели объекта контроллера, вызывая ошибку. Чтобы предотвратить эту ошибку, установите начальную скорость на большее значение, например 1e-3.
Программное использование
Параметры блоков:
InitialLongVel |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"15" |
Transport lag between model inputs and outputs - Общая задержка транспортировки в модели автомобиль , оборудованный датчиком
0 (по умолчанию) | неотрицательной скаляром
Общая задержка транспортировки, τ, в модели автомобиль , оборудованный датчиком в секундах. Эта задержка включает в себя привод, датчик и лаги связи. Для каждого канала ввода-вывода модель задержки транспорта является:
Программное использование
Параметры блоков:
TransportLag |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"0" |
Maintain safe distance between lead vehicle and ego vehicle - Включите регулирование интервалов
on (по умолчанию) | off
Чтобы сконфигурировать безопасное следующее расстояние, установите параметр Default spacing. Для получения дополнительной информации о безопасном следующем расстоянии, используемом контроллером, смотрите Безопасное следование расстоянию.
Программное использование
Параметры блоков:
spaceCtrl |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"on" |
Default spacing - Минимальный интервал до головного транспортного средства
10 (по умолчанию) | неотрицательной скаляром
Минимальный интервал в метрах между ведущим транспортным средством и автомобилем , оборудованным датчиком. Это значение соответствует целевому относительному расстоянию между ego и ведущими транспортными средствами, когда скорость автомобиль , оборудованный датчиком равна нулю.
Это значение используется для вычисления:
Минимальное безопасное расстояние следования. Для получения дополнительной информации см. Раздел «Безопасное следование расстоянию».
Начальные условия контроллера. Для получения дополнительной информации см. «Начальные условия».
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Maintain safe distance between lead vehicle and ego vehicle.
Программное использование
Параметры блоков:
DefaultSpacing |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"10" |
Вкладка Контроллер
Путь, следующий за ограничениями контроллераMinimum steering angle - Минимальный угол поворота руля спереди
-0.26 (по умолчанию) | скаляром между -pi/2 и pi/2
Минимальное ограничение угла рулевого управления спереди в радианах.
Если минимальный угол поворота изменяется с течением времени, добавьте Minimum steering angle входной порт к блоку, выбрав Use external source.
Зависимости
Этот параметр должен быть меньше, чем параметр Maximum steering angle.
Программное использование
Параметры блоков:
MinSteering |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"-0.26" |
Maximum steering angle - Максимальный угол наклона рулевого управления спереди
0.26 (по умолчанию) | скаляром между -pi/2 и pi/2
Максимальное ограничение угла рулевого управления спереди в радианах.
Если максимальный угол поворота изменяется с течением времени, добавьте Maximum steering angle входной порт к блоку, выбрав Use external source.
Зависимости
Этот параметр должен быть больше, чем параметр Minimum steering angle.
Программное использование
Параметры блоков:
MaxSteering |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"0.26" |
Minimum longitudinal acceleration - Минимальное ускорение эго-автомобиля
-3 (по умолчанию) | скаляром
Ограничение автомобиля , оборудованного датчиком минимальное продольное ускорение в м/с2.
Если минимальное ускорение изменяется с течением времени, добавьте Minimum longitudinal acceleration входной порт к блоку, выбрав Use external source.
Программное использование
Параметры блоков:
MinAcceleration |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"-3" |
Maximum longitudinal acceleration - Максимальное ускорение эго-автомобиля
2 (по умолчанию) | скаляром
Максимальный автомобиль , оборудованный датчиком продольное ограничение ускорения в м/с2.
Если максимальное ускорение изменяется с течением времени, добавьте Maximum longitudinal acceleration входной порт к блоку, выбрав Use external source.
Программное использование
Параметры блоков:
MaxAcceleration |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"2" |
Sample time - шаг расчета контроллера
0.1 (по умолчанию) | положительная скалярная величина
Шаг расчета контроллера в секундах.
Программное использование
Параметры блоков:
Ts |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"0.1" |
Prediction horizon - Горизонт предсказания контроллера
10 (по умолчанию) | положительное целое число
Шаги горизонта предсказания контроллера. Время предсказания контроллера является продуктом шага расчета и горизонта предсказания.
Программное использование
Параметры блоков:
PredictionHorizon |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"30" |
Control horizon - Горизонт управления контроллером
3 (по умолчанию) | положительное целое число | вектор положительных целых чисел
Горизонт управления контроллером, заданный как один из следующих:
Положительное целое число, меньше или равное параметру Prediction horizon. В этом случае контроллер вычисляет, m свободные движения управления происходят в моменты времени, k через k + m -1, и удерживает выходной сигнал контроллера постоянным для остальных шагов горизонта предсказания от k + m до k + p -1. Здесь k текущий контрольный интервал.
Вектор положительных целых чисел, [m 1, m 2,...], где сумма целых чисел равна параметру Prediction horizon. В этом случае контроллер вычисляет M блоки свободных ходов, где M - длина вектора управляющего горизонта. Первое бесплатное движение относится ко временам k через k + <reservedrangesplaceholder5> 1-1, второе бесплатное движение применяется со времени k + <reservedrangesplaceholder3> 1 через k + <reservedrangesplaceholder1> 1 + <reservedrangesplaceholder0> 2-1 и так далее. Использование шагов блоков может улучшить робастность вашего контроллера.
Программное использование
Параметры блоков:
PredictionHorizon |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"30" |
Weight on velocity tracking - Вес настройки для слежения за продольной скоростью
0.1 (по умолчанию) | положительная скалярная величина
Вес настройки для слежения за продольной скоростью. Чтобы создать меньшие ошибки отслеживания скорости, увеличьте этот вес.
Программное использование
Параметры блоков:
LongWeight |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"0.1" |
Weight on lateral error - Настройка веса для боковой ошибки
1 (по умолчанию) | положительная скалярная величина
Настройка веса для боковой ошибки. Чтобы вызвать меньшие боковые ошибки, увеличьте этот вес.
Программное использование
Параметры блоков:
LateralWeight |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"1" |
Weight on change of longitudinal acceleration - Настройочный вес для изменения продольного ускорения
0.1 (по умолчанию) | положительная скалярная величина
Настройка веса для изменений в продольном ускорении. Чтобы получить менее агрессивное ускорение транспортного средства, увеличьте этот вес.
Программное использование
Параметры блоков:
AccelRateWeight |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"0.1" |
Weight on change of steering angle - Вес настройки для изменения угла поворота руля
0.1 (по умолчанию) | положительная скалярная величина
Настройка веса для изменений угла поворота руля. Чтобы создать менее агрессивные изменения угла поворота, увеличьте этот вес.
Программное использование
Параметры блоков:
SteerRateWeight |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"0.1" |
Блок»
Use suboptimal solution - Применить неоптимальное решение после заданного количества итераций
off (по умолчанию) | on
Сконфигурируйте контроллер, чтобы применить неоптимальное решение после заданного максимального количества итераций, что гарантирует наихудшее время выполнения для вашего контроллера.
Для получения дополнительной информации см. Suboptimal QP Solution.
Зависимости
После выбора этого параметра задайте параметр Maximum iteration number.
Программное использование
Параметры блоков:
suboptimal |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"off" |
Maximum iteration number - Максимальные итерации оптимизации
10 (по умолчанию) | положительное целое число
Максимальное количество итераций оптимизации контроллера.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Use suboptimal solution.
Программное использование
Параметры блоков:
maxiter |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"10" |
Use external signal to enable or disable optimization - Добавить порт для оптимизации
off (по умолчанию) | on
Чтобы добавить Enable optimization входной порт к блоку, выберите этот параметр.
Программное использование
Параметры блоков:
optmode |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"off" |
Use external signal for bumpless transfer between PFC and other controllers - Добавьте входной порт внешнего сигнала управления
off (по умолчанию) | on
Чтобы добавить External control signal входной порт к блоку, выберите этот параметр.
Программное использование
Параметры блоков:
trackmode |
| Тип: строка, вектор символов |
По умолчанию:
"off" |
Create PFC subsystem - Создайте пользовательский контроллер
кнопка
Сгенерируйте пользовательскую подсистему PFC, которую можно изменить для своего приложения. Данные строения для пользовательского контроллера экспортируются в MATLAB® рабочая область как структура.
Можно изменить пользовательскую подсистему контроллера следующим образом:
Измените настройки MPC по умолчанию или используйте расширенные функции MPC.
Измените начальные условия контроллера по умолчанию.
Используйте различные настройки приложения, такие как пользовательский сейф после определения расстояния.
Примеры моделей
Алгоритмы
Автомобиль , оборудованный датчиком
Прогнозирующая модель автомобиль , оборудованный датчиком по умолчанию для управления путем является комбинацией двух моделей пространства состояний, одной для адаптивного круиз-контроля и одной для поддержания маршрута.
Прогнозирующая модель пространства состояний для адаптивного круиз-контроля:
Здесь τ является параметром Longitudinal acceleration tracking time constant.
Входом для этой модели является продольное ускорение в м/с2, и выходом является продольная скорость в метрах в секунду.
Прогнозирующая модель пространства состояний для поддержания маршрута:
Здесь:
VX - продольная скорость автомобиля. В начале симуляции эта скорость равна параметру Initial condition for longitudinal velocity. Во время исполнения эта скорость равна Longitudinal velocity входному сигналу.
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 этой модели является углом поворота в радианах. Выходами являются поперечная скорость в метрах в секунду и скорость угла рыскания в радианах в секунду.
Блок Path Following Control System объединяет эти модели следующим образом:
Входами к этой комбинированной модели являются продольное ускорение в м/с2 и угол поворота в радианах. Выходами являются продольная скорость в метрах в секунду, поперечная скорость в метрах в секунду и скорость угла рыскания в радианах в секунду.
Контроллер создает свою внутреннюю прогнозирующую модель, увеличивая автомобиль , оборудованный датчиком динамическую модель. Дополненная модель включает кривизну дороги в качестве измеренного входного сигнала нарушения порядка.
Чтобы задать другую прогнозирующую модель автомобиль , оборудованный датчиком, выберите параметр Use vehicle model и задайте начальную модель пространства состояний. Затем задайте значения во время выполнения матриц пространства состояний, используя Vehicle dynamics A, Vehicle dynamics B и Vehicle dynamics C входные сигналы.
Безопасное следование расстоянию
Когда параметр Maintain safe distance between lead vehicle and ego vehicle выбран, прогнозирующий контроллер модели вычисляет безопасное следующее ограничение расстояния; то есть минимальное относительное расстояние между головным и автомобиль , оборудованный датчиком, как:
Здесь:
DS является параметром Default spacing.
GT - Time gap входной сигнал.
VE - Longitudinal velocity входной сигнал.
Чтобы задать другое ограничение безопасного следования расстояния, создайте пользовательскую систему управления, следующую за путем, на вкладке Block, нажав 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 равняется нулю.
Поперечная скорость равна нулю.
Угол поворота равен нулю.
Скорость угла рыскания равна нулю.
Когда параметр Maintain safe distance between lead vehicle and ego vehicle выбран, контроллер принимает следующие дополнительные начальные условия:
Продольная скорость головного транспортного средства равна параметру Initial longitudinal velocity.
Относительное расстояние между головным транспортным средством и автомобилем , оборудованным датчиком составляет:
Здесь:
DS является параметром Default spacing.
GT - это временной разрыв, который принимается
1.4.VE является параметром Initial longitudinal velocity.
Если начальные условия в модели не соответствуют этим условиям, Steering angle и Longitudinal acceleration выходы могут показать начальные удары в начале симуляции.
Чтобы изменить начальные условия контроллера, соответствующие вашей симуляции, создайте пользовательскую систему управления, следующую за путем, на вкладке Block, нажав Create PFC subsystem.