Lateral Driver

Боковой контроллер отслеживания пути

Библиотека:
Динамика автомобиля транспортное средство

Описание

Блок Lateral Driver реализует модель управления, чтобы сгенерировать нормированные команды управления, которые отслеживают перемещение боковой ссылки. Нормированные команды управления могут варьироваться от -1 до 1. Чтобы смоделировать динамику, блок использует линейную модель с одной дорожкой (велосипед). Используйте блок Lateral Driver для:

Закройте цикл между предопределенным путем и фактическим движением транспортного средства.
Сгенерируйте команды управления, которые отслеживают предопределенные пути. Можно подключить выход блока Lateral Driver к входам блока управления.

Строения

Внешние действия

Используйте параметры External Actions для создания входных портов для сигналов, которые могут отключать, удерживать или переопределять команду рулевого управления с обратной связью. Блок использует этот порядок приоритета для входных команд: отключить (наивысший), удержать, переопределить. Блок использует этот порядок приоритета для входных команд: отключить (наивысший), удержать, переопределить.

В этой таблице представлены параметры внешнего действия.

Цель	Параметр внешнего действия	Входные порты	Тип данных
Переопределите команду рулевого управления с помощью команды входа рулевого управления.	Steering override	`EnblSteerOvr`	`Boolean`
	Steering override	`SteerOvrCmd`	`double`
Удерживайте команду рулевого управления при текущем значении.	Steering hold	`SteerHld`	`Boolean`
Отключите команду рулевого управления.	Steering disable	`SteerZero`	`Boolean`

Используйте параметр Output handwheel angle, чтобы задать модули для портов рулевого управления.

Настройка	Реализация блока	Порт
`off` (по умолчанию)	Командированный угол поворота, нормированный от -1 до 1. Блок использует параметр Tire wheel angle limit, theta предела насыщения угла колеса шины, чтобы нормализовать команду.	`SteerCmd` - Выход
`off` (по умолчанию)	Переопределяет команду рулевого управления с вход команды рулевого управления, нормированной с -1 по 1.	`SteerOvrCmd` - Вход
`on`	Командированный угол поворота, в модулях, заданных Angular units, angUnits.	`SteerCmd` - Выход
`on`	Переопределяет команду рулевого управления с входом командой рулевого управления в модулях, заданной Angular units, angUnits.	`SteerOvrCmd` - Вход

Кроме того, можно задать предел насыщения угла колеса шины с помощью параметра Tire wheel angle limit, theta.

Тип и модули

Используйте параметр Lateral control type, controlTypeLat, чтобы задать тип бокового управления. Таблица задает реализацию блока.

Настройка

Реализация блока

Predictive (по умолчанию)

Оптимальная одноточечная модель предпросмотра (посмотрите вперед) управления, разработанная С. С. Макадамом^{1, 2, 3}. Модель представляет поведение управления рулевым управлением драйвера во время маневров следования по пути и избегания препятствий. Предварительный просмотр драйверов (посмотрите вперед), чтобы следовать предопределенному пути.

Stanley

Контроллер, который использует Stanley⁴ метод минимизации ошибки положения и ошибки угла текущего положения относительна ссылка положения.

На панели Reference Control используйте:

Vector input for reference and feedback pose параметр, чтобы ввести, чтобы задать вход.

Настройка	Реализация
`off` (по умолчанию)	Блок использует продольную, боковую и ссылку рыскания (`LongRef`, `LatRef`, `LatRef`) входные порты и обратная связь (`LongFdbk`, `LatFdbk`, `LatFdbk`) вход порты для положения ссылки и обратной связи.
`on`	Блок использует входные порты, `RefPose` и `CurrPose`, для ссылки и положения обратной связи, соответственно.

Include dynamics параметр, чтобы задать тип модели для контроллера, который будет использоваться.

Настройка	Реализация
`off` (по умолчанию)	Контроллер использует кинематическую модель велосипеда, которая подходит для следования по пути в низкоскоростных окружениях, таких как парковки, где инерционные эффекты минимальны.
`on`	Контроллер использует динамическую модель велосипеда, которая подходит для следования по пути в высокоскоростных окружениях, таких как шоссе, где инерционные эффекты более выражены.

Используйте параметр Angular units, angUnits, чтобы задать угловые единицы для входа и выходных портов.

Контроллер: прогнозирующее латеральное отслеживание пути

Если вы задаете Lateral control type, controlTypeLat Predictive, блок Lateral Driver реализует оптимальную модель предпросмотра с одной точкой (посмотрите вперед) управления, разработанную C. C. macAdam^{1, 2, 3}. Модель представляет поведение управления рулевым управлением драйвера во время маневров следования по пути и избегания препятствий. Предварительный просмотр драйверов (посмотрите вперед), чтобы следовать предопределенному пути. Для реализации модели MacAdam, блок:

Представляет динамику как линейное одноколейное (велосипедное) транспортное средство
Минимизирует предварительно просматриваемый сигнал ошибки в одной точке T * секунд вперед по времени
Учитывает задержку драйвера, вытекающую из перцепционных и нервно-мышечных механизмов

Этот рисунок иллюстрирует блок реализацию одноточечной версии модели драйвера.

Block diagram illustrating implementation of single-point driver model

Динамика аппарата

Для бокового и рыскательного движения, блок реализует эти линейные динамические уравнения.

$\begin{array}{l} \dot{y} = v + U ψ \\ \dot{v} = [- \frac{2 (C_{α F} + C_{α R})}{m U}] v + [\frac{2 (b C_{α R} - a C_{α F})}{m U} - U] r + (\frac{2 C_{α F}}{m}) δ_{F} \\ \dot{r} = [\frac{2 (b C_{α R} - a C_{α F})}{I U}] v + [- \frac{2 (a^{2} C_{α F} + b^{2} C_{α R})}{I U}] r + (\frac{2 a C_{α F}}{I}) δ_{F} \\ \dot{ψ} = r \end{array}$

В матричном обозначении:

$\begin{array}{l} \dot{x} = F x + g δ_{F} \\ где: \\ x = [\begin{array}{l} y \\ v \\ r \\ ψ \end{array}] \\ F = [\begin{matrix} 0 & 1 & 0 & U \\ 0 & -2 \frac{C_{α F} + C_{α R}}{m U} & 2 \frac{b C_{α R} - a C_{α F}}{m U} - U & 0 \\ 0 & 2 \frac{b C_{α R} - a C_{α F}}{I U} & -2 \frac{a^{2} C_{α F} + b^{2} C_{α R}}{I U} & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{matrix}] \\ x = [\begin{array}{l} 0 \\ \frac{2 C_{α F}}{m} \\ \frac{2 a C_{α F}}{I} \\ 0 \end{array}] \end{array}$

Одноточечная модель принимает минимальный предварительно просмотренный сигнал ошибки в одной точке T * секунд вперед по времени. a * - способность драйвера предсказать будущий ответ транспортного средства на основе текущего входа управления рулевым управлением. b * - способность драйвера предсказать будущий ответ транспортного средства на основе текущего состояния транспортного средства. Блок использует эти уравнения.

$\begin{array}{l} a * = T * m^{T} [I + \sum_{n = 1}^{\infty} \frac{F^{n} {(T *)}^{n}}{(n + 1)!}] g \\ b * = m^{T} [I + \sum_{n = 1}^{\infty} \frac{F^{n} {(T *)}^{n}}{n!}] \\ где: \\ m^{T} = [\begin{matrix} 1 & 0 & 0 & 0 \end{matrix}] \end{array}$

В уравнениях используются эти переменные.

a, b	Расположение шин вперед и назад, соответственно
m	Масса транспортного средства
I	Инерция вращения транспортного средства
_CɑF	Коэффициент поворота передней шины
_CɑR	Коэффициент поворота задней шины
a, b	Скаляр предсказания драйвера и векторное усиление, соответственно
x	Предсказанный вектор состояния транспортного средства
v	Поперечная скорость
r	Скорость рыскания
Ψ	Угол рыскания переднего колеса
y	Боковое перемещение
F	Системная матрица
δ, _δF	Угол поворота и угол поворота передней оси, соответственно
g	Вектор коэффициента управления
U	Скорость прямого (продольного) транспортного средства
T*	Предварительный просмотр временного окна
ƒ(t+T)*	Предварительно просматриваемый путь на T * секунд вперед
U	Скорость прямого транспортного средства
*m^T*	Вектор постоянного наблюдения; обеспечивает боковое положение транспортного средства

Оптимизация

Одноточечная модель, реализованная блоком, находит команду рулевого управления, которая минимизирует локальный индекс эффективности, J, за текущий интервал предварительного просмотра (t, t+T).

$J = \frac{1}{T} \int_{t}^{t + T} {[f (η) - y (η)]}^{2} d η$

Чтобы минимизировать J относительно команды рулевого управления, это условие должно быть выполнено.

$\frac{d J}{d u} = 0$

Можно выразить оптимальное решение по управлению с точки зрения текущей неоптимальной и соответствующей ненулевой выходной ошибки предварительного просмотра на T* секунд вперед^{1, 2, 3}.

$u^{o} (t) = u (t) + \frac{e (t + T^{*})}{a^{*}}$

Блок использует расстояние предварительного просмотра и продольную скорость транспортного средства, чтобы определить временное окно предварительного просмотра.

$T^{*} = \frac{L}{U}$

В уравнениях используются эти переменные.

T*	Предварительный просмотр временного окна
ƒ(t+T)*	Предварительно просматриваемый путь на T* с вперед
y(t+T)*	Предварительный просмотр выходных данных объекта T* с опережением
e(t+T)*	Предварительно просматриваемый сигнал ошибки на T* секунд вперед
u(t), u^o(t)	Угол поворота и оптимальный угол поворота, соответственно
L	Предварительный просмотр расстояния
J	Индекс эффективности
U	Скорость прямого (продольного) транспортного средства

Задержка драйвера

Одноточечная модель, реализованная блоком, вводит задержку драйвера. Задержка драйвера учитывает задержку, когда драйвер отслеживает задачи. В частности, это задержка транспорта, вытекающая из перцепционных и нервно-мышечных механизмов. Чтобы вычислить драйвер задержку переноса, блок реализует это уравнение.

$H (s) = e^{- s τ}$

В уравнениях используются эти переменные.

τ	Задержка транспортировки драйвера
y(t+T)*	Предварительный просмотр выходных данных объекта T* с опережением
e(t+T)*	Предварительно просматриваемый сигнал ошибки на T* секунд вперед
u(t), u^o(t)	Угол поворота и оптимальный угол поворота, соответственно
J	Индекс эффективности

Контроллер: Stanley Боковой путь-Отслеживать

Если вы задаете Lateral control type, controlTypeLat Stanley, блок реализует метод Стэнли⁴. Чтобы вычислить команду угла поворота, контроллер Стэнли минимизирует ошибку положения и ошибку угла текущего положения относительно положения ссылки. Направление движения транспортного средства определяет эти значения ошибки.

Чтобы вычислить команду угла поворота, контроллер минимизирует ошибку положения и ошибку угла текущего положения относительно положения ссылки.

Это position error - боковое расстояние от центра тяжести транспортного средства (CG) до контрольной точки на пути.
angle error является углом транспортного средства относительно ссылки пути.

Порты

Вход

расширить все

`LongRef` - Ссылка на продольное перемещение
`scalar`

Ссылка на перемещение продольного центра масс (CM), в инерционной системе координат, в м.

Зависимости

Чтобы включить этот порт:

Установите Lateral control type, controlTypeLat значение Stanley
Очистить Vector input for reference and feedback

`LatRef` - Ссылка на боковое перемещение
`scalar`

Перемещение бокового центра масс ( CM) ссылки, в инерционной системе координат, в м.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выполните одно из следующих действий:

Установите Lateral control type, controlTypeLat значение Stanley и очистить Vector input for reference and feedback.
Установите Lateral control type, controlTypeLat значение Predictive.

`EnblSteerOvr` - Включить переопределение команды рулевого управления
`scalar`

Включите переопределение команды рулевого управления.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Steering override.

Типы данных: Boolean

`SteerOvrCmd` - Команда переопределения рулевого управления
`scalar`

Команда переопределения рулевого управления.

Используйте параметр Output handwheel angle, чтобы задать модули для портов рулевого управления.

Настройка	Реализация блока	Порт
`off` (по умолчанию)	Командированный угол поворота, нормированный от -1 до 1. Блок использует параметр Tire wheel angle limit, theta предела насыщения угла колеса шины, чтобы нормализовать команду.	`SteerCmd` - Выход
`off` (по умолчанию)	Переопределяет команду рулевого управления с вход команды рулевого управления, нормированной с -1 по 1.	`SteerOvrCmd` - Вход
`on`	Командированный угол поворота, в модулях, заданных Angular units, angUnits.	`SteerCmd` - Выход
`on`	Переопределяет команду рулевого управления с входом командой рулевого управления в модулях, заданной Angular units, angUnits.	`SteerOvrCmd` - Вход

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Steering override.

Типы данных: double

`SteerHld` - Удержание рулевого управления
`scalar`

Логический сигнал, который содержит команду управления при текущем значении.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Steering hold.

Типы данных: Boolean

`SteerZero` - Отключить команду рулевого управления
`scalar`

Отключите команду рулевого управления.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Steering disable.

Типы данных: Boolean

`YawRef` - Ссылка угла рыскания
`scalar`

Транспортное средство угол рыскания, _Ψo, в инерционной системе координат, в модулях, заданных Angular units, angUnits.

Зависимости

Чтобы включить этот порт:

Установите Lateral control type, controlTypeLat значение Stanley
Очистить Vector input for reference and feedback

`RefPose` - Эталонное положение
[x, y, Θ] вектор

Ссылочное положение, заданное как вектор [x, y, Θ]. x и y указаны в метрах, а Θ указаны в модулях, заданных Angular units, angUnits.

x и y задайте точку ссылки, к которой нужно направить транспортному средству. Θ задает угол ориентации пути в этой контрольной точке и положительный в направлении против часовой стрелки.

Точка ссылки является точкой на пути, которая находится ближе всего к транспортному средству CG. Можно использовать систему координат Z-up или Z-down транспортного средства при условии, что для блока входов и параметров используется одна и та же система координат (Z-up или Z-down).

Figure indicating location of x, y, and theta on vehicle path

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Lateral control type, controlTypeLat равным Stanley и выберите Vector input for reference and feedback pose.

Типы данных: single | double

`VelFdbk` - Продольная скорость транспортного средства
`scalar`

Продольная скорость транспортного средства, U, в неподвижной системе координат транспортного средства, в м/с.

`CurrPose` - Положение тока
[x, y, Θ] вектор

Положение тока транспортного средства, заданное как вектор [x, y, Θ]. x и y указаны в метрах, а Θ указаны в модулях, заданных Angular units, angUnits.

x и y указать местоположение транспортного средства, которое определяется как CG транспортного средства. Можно использовать систему координат Z-up или Z-down транспортного средства при условии, что для блока входов и параметров используется одна и та же система координат (Z-up или Z-down).

Figure indicating location of x, y, and theta on vehicle path

Зависимости

Типы данных: single | double

`LatFdbk` - Боковое перемещение
`scalar`

Боковое перемещение CM, _yo, в инерционной системе координат, в м.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выполните одно из следующих действий:

Установите Lateral control type, controlTypeLat значение Stanley и очистить Vector input for reference and feedback.
Установите Lateral control type, controlTypeLat значение Predictive.

`LatVelFdbk` - Боковая скорость транспортного средства
`scalar`

Боковая скорость транспортного средства, _vo, в неподвижной системе координат транспортного средства, в м/с.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, Установите Lateral control type, controlTypeLat на Predictive.

`YawFdbk` - Угол рыскания транспортного средства
`scalar`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выполните одно из следующих действий:

Установите Lateral control type, controlTypeLat значение Stanley и очистить Vector input for reference and feedback pose.
Установите Lateral control type, controlTypeLat значение Predictive.

`YawVelFdbk` - Скорость рыскания
`scalar`

Скорость рыскания, _ro, в неподвижной системе координат автомобиля, в модулях, заданных как Angular units, angUnits в секунду.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, Установите Lateral control type, controlTypeLat на Predictive.

Выход

расширить все

`Info` - Сигнал шины
автобус

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блоков.

Сигнал		Переменная	Описание
`Predicted`	`y`	y	Прогнозируемое боковое перемещение в неподвижной системе координат автомобиля.
	`ydot`	v	Предсказанная поперечная скорость в неподвижной системе координат автомобиля.
	`psi`	Ψ	Прогнозируемый угол рыскания переднего колеса.
	`r`	r	Предсказанная скорость рыскания, в неподвижной системе координат автомобиля.
`SteerCmd`		_δF	Командовал углом поворота.
`Err`		_eref	Различие в ссылку положении транспортного средства и в положении транспортного средства.
`ErrSqrSum`		$\int_{0}^{t} e_{r e f}^{2} d t$	Интегрированный квадрат ошибки.
`ErrMax`		$\max (e_{r e f} (t))$	Максимальная ошибка во время симуляции.
`ErrMin`		$\min (e_{r e f} (t))$	Минимальная ошибка во время симуляции.
`ExtActions`	`EnblSteerOvr`		Переопределите команду рулевого управления командой входа замедления.
	`SteerOvrCmd`		Входная команда переопределения рулевого управления
	`SteerHld`		Удерживайте команду рулевого управления при текущем значении
	`SteerZero`		Отключите команду рулевого управления

`SteerCmd` - Команда управления углом
`scalar`

Командовал углом поворота, _δF.

Используйте параметр Output handwheel angle, чтобы задать модули для портов рулевого управления.

Настройка	Реализация блока	Порт
`off` (по умолчанию)	Командированный угол поворота, нормированный от -1 до 1. Блок использует параметр Tire wheel angle limit, theta предела насыщения угла колеса шины, чтобы нормализовать команду.	`SteerCmd` - Выход
`off` (по умолчанию)	Переопределяет команду рулевого управления с вход команды рулевого управления, нормированной с -1 по 1.	`SteerOvrCmd` - Вход
`on`	Командированный угол поворота, в модулях, заданных Angular units, angUnits.	`SteerCmd` - Выход
`on`	Переопределяет команду рулевого управления с входом командой рулевого управления в модулях, заданной Angular units, angUnits.	`SteerOvrCmd` - Вход

Параметры

расширить все

Строение

`Steering override` - Переопределить команду рулевого управления
`off` (по умолчанию) | `on`

Выберите, чтобы переопределить команду рулевого управления с помощью команды входа рулевого управления.

Зависимости

Выбор этого параметра создает EnblSteerOvr и SteerOvrCmd входные порты.

`Steering hold` - Удерживать команду рулевого управления
`off` (по умолчанию) | `on`

Выберите для удержания команды рулевого управления.

Зависимости

Выбор этого параметра создает SteerHld входной порт.

`Steering disable` - Отключить команду рулевого управления
`off` (по умолчанию) | `on`

Выберите, чтобы отключить команду рулевого управления.

Зависимости

Выбор этого параметра создает SteerZero входной порт.

`Output handwheel angle` - модули рулевого порта в рад
`off` (по умолчанию) | `on`

Используйте параметр Output handwheel angle, чтобы задать модули для портов рулевого управления.

Настройка	Реализация блока	Порт
`off` (по умолчанию)	Командированный угол поворота, нормированный от -1 до 1. Блок использует параметр Tire wheel angle limit, theta предела насыщения угла колеса шины, чтобы нормализовать команду.	`SteerCmd` - Выход
`off` (по умолчанию)	Переопределяет команду рулевого управления с вход команды рулевого управления, нормированной с -1 по 1.	`SteerOvrCmd` - Вход
`on`	Командированный угол поворота, в модулях, заданных Angular units, angUnits.	`SteerCmd` - Выход
`on`	Переопределяет команду рулевого управления с входом командой рулевого управления в модулях, заданной Angular units, angUnits.	`SteerOvrCmd` - Вход

Зависимости

Как создать SteerOvrCmd входной порт, выберите Steering override.

`Lateral control type, controlTypeLat` - Контроллер
`Predictive` (по умолчанию) | `Stanley`

Настройка

Реализация блока

Predictive (по умолчанию)

Stanley

На панели Reference Control используйте:

Vector input for reference and feedback pose параметр, чтобы ввести, чтобы задать вход.

Настройка	Реализация
`off` (по умолчанию)	Блок использует продольную, боковую и ссылку рыскания (`LongRef`, `LatRef`, `LatRef`) входные порты и обратная связь (`LongFdbk`, `LatFdbk`, `LatFdbk`) вход порты для положения ссылки и обратной связи.
`on`	Блок использует входные порты, `RefPose` и `CurrPose`, для ссылки и положения обратной связи, соответственно.

Include dynamics параметр, чтобы задать тип модели для контроллера, который будет использоваться.

Настройка	Реализация
`off` (по умолчанию)	Контроллер использует кинематическую модель велосипеда, которая подходит для следования по пути в низкоскоростных окружениях, таких как парковки, где инерционные эффекты минимальны.
`on`	Контроллер использует динамическую модель велосипеда, которая подходит для следования по пути в высокоскоростных окружениях, таких как шоссе, где инерционные эффекты более выражены.

`Angular units, angUnits` - Угловые единицы входного и выходного портов
`rad` (по умолчанию) | `deg`

Вход и выход портов угловых единиц.

Эталонное управление

Прогнозирующий

`Driver response time, tau` - Время отклика
`0.1` (по умолчанию) | `scalar`

Время отклика драйвера, τ, в с.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, Установите Lateral control type, controlTypeLat на Predictive.

`Preview distance, L` - Расстояние
`3` (по умолчанию) | `scalar`

Расстояние предварительного просмотра драйвера, L, в м. Используется для определения временного окна предварительного просмотра, T^*.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, Установите Lateral control type, controlTypeLat на Predictive.

Стэнли

`Vector input for reference and feedback pose` - Выберите для создания `RefPose` и `CurrPose` входные порты
`off` (по умолчанию) | `on`

Выберите этот параметр, чтобы создать RefPose и CurrPose входные порты.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, Установите Lateral control type, controlTypeLat на Stanley.

`Include dynamics` - Выберите, чтобы включить динамику
`off` (по умолчанию) | `on`

Контроллер вычисляет эту команду с помощью метода Стэнли, закон управления которого основан как на кинематической, так и на динамической модели велосипеда. Чтобы измениться между моделями, используйте этот параметр.

Настройка	Реализация
`off`	Контроллер использует кинематическую модель велосипеда, которая подходит для следования по пути в низкоскоростных окружениях, таких как парковки, где инерционные эффекты минимальны.
`on`	Контроллер использует динамическую модель велосипеда, которая подходит для следования по пути в высокоскоростных окружениях, таких как шоссе, где инерционные эффекты более выражены.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, Установите Lateral control type, controlTypeLat на Stanley.

`Position gain of forward motion, PositionGainF` - Усиление положения транспортного средства в движении вперед
`2.5` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Коэффициент усиления транспортного средства, когда он находится в прямом движении, задается как положительная скалярная величина. Это значение определяет, насколько ошибка положения влияет на угол поворота руля. Типичные значения находятся в области значений [1, 5]. Увеличьте это значение, чтобы увеличить величину угла поворота руля.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, Установите Lateral control type, controlTypeLat на Stanley.

`Position gain of reverse motion, PositionGainF` - Усиление положения транспортного средства в обратном движении
`2.5` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Коэффициент усиления транспортного средства, когда он находится в обратном движении, задается как положительная скалярная величина. Это значение определяет, насколько ошибка положения влияет на угол поворота руля. Типичные значения находятся в области значений [1, 5]. Увеличьте это значение, чтобы увеличить величину угла поворота руля.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, Установите Lateral control type, controlTypeLat на Stanley.

`Yaw rate feedback gain, YawRateGain` - Увеличение обратной связи скорости рыскания
`.2` (по умолчанию) | неотрицательным вещественным скаляром

Коэффициент усиления обратной связи рыскание, заданный как неотрицательный действительный скаляр. Это значение определяет, сколько веса придается текущей скорости рыскания транспортного средства, когда блок вычисляет команду угла поворота руля.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, Установите Lateral control type, controlTypeLat на Stanley и выберите Include dynamics.

`Steering angle feedback gain, DelayGain` - Коэффициент обратной связи по углу поворота
`.2` (по умолчанию) | неотрицательным вещественным скаляром

Коэффициент усиления обратной связи угла рулевого управления, заданный как неотрицательный действительный скаляр. Это значение определяет, насколько различие между текущей командой SteerCmd угла рулевого управления и текущим CurrSteer углом рулевого управления влияет на следующую команду угла рулевого управления.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, Установите Lateral control type, controlTypeLat на Stanley и выберите Include dynamics.

Параметры транспортного средства

`Forward location of tire, a` - Вдоль продольной оси транспортного средства
`1.41` (по умолчанию) | `scalar`

Переднее расположение шины, a, в м. Расстояние от транспортного средства cg до переднего местоположения шины, вдоль продольной оси транспортного средства.

`Rearward location of tire, b` - Вдоль продольной оси транспортного средства
`1.41` (по умолчанию) | `scalar`

Заднее расположение шины, b, в м. Абсолютное значение расстояния от cg транспортного средства до расположения шины назад, вдоль продольной оси транспортного средства.

`Vehicle mass, m` - Масса
`2016` (по умолчанию) | `scalar`

Масса транспортного средства, m, в кг.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выполните одно из следующих действий:

Установите Lateral control type, controlTypeLat значение Stanley и выберите Include dynamics.
Установите Lateral control type, controlTypeLat значение Predictive.

`Front tire cornering coefficient, Cy_f` - Коэффициент
`25266` (по умолчанию) | `scalar`

Коэффициент жесткости поворота, _CαF , в N/рад.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выполните одно из следующих действий:

Установите Lateral control type, controlTypeLat значение Stanley и выберите Include dynamics.
Установите Lateral control type, controlTypeLat значение Predictive.

`Rear tire cornering coefficient, Cy_r` - Коэффициент
`70933` (по умолчанию) | `scalar`

Коэффициент жесткости поворота, _CαR , в N/рад.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Lateral control type, controlTypeLat равным Predictive.

`Vehicle rotational inertia, I` - Инерция вокруг оси рыскания
`4013` (по умолчанию) | `scalar`

Инерция вращения транспортного средства, I, вокруг оси рыскания транспортного средства, в Н· м· с ^ 2.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, Установите Lateral control type, controlTypeLat на Predictive.

`Nominal steering ratio, Ksteer` - Коэффициент рулевого управления
`18` (по умолчанию) | `scalar`

Коэффициент рулевого управления, _Ksteer. Значение не имеет размерности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Output handwheel angle.

`Tire wheel angle limit, theta` - Предел угла
`45*pi/180` (по умолчанию) | `scalar`

Предел угла колеса шины, θ, в рад.

Ссылки

[1] MacAdam, C. C. «Оптимальное управление предпросмотром для линейных систем». Журнал динамических систем, измерений и управления. Том 102, № 3, сентябрь 1980.

[2] MacAdam, C. C. «Application of Optimal Preview Control for Simulation of Closed-Loop Automobile Driving». Транзакции IEEE по системам, человеку и кибернетике. Том 11, выпуск 6, июнь 1981 года.

[3] MacAdam, C. C. Разработка моделей взаимодействия водитель/машина с управлением для динамического анализа. Окончательный технический отчет UMTRI-88-53. Энн Арбор, Мичиган: Научно-исследовательский институт транспорта Мичиганского университета, декабрь 1988 года.

[4] Гофман, Габриэль М., Клэр Дж. Томлин, Майкл Монтемерло и Себастьян Трун. Autonomobile Automobile Trajectory Tracking for Off-Road Driving: Проектирование контроллера, Experimental Validation and Racing (неопр.) (недоступная ссылка). Американская контрольная конференция. 2007, стр 2296–2301. doi:10.1109/ACC.2007.4282788

Документация

Lateral Driver

Описание

Строения

Контроллер: прогнозирующее латеральное отслеживание пути

Контроллер: Stanley Боковой путь-Отслеживать

Порты

Вход

LongRef - Ссылка на продольное перемещение scalar

Зависимости

LatRef - Ссылка на боковое перемещение scalar

Зависимости

EnblSteerOvr - Включить переопределение команды рулевого управления scalar

Зависимости

SteerOvrCmd - Команда переопределения рулевого управления scalar

Зависимости

SteerHld - Удержание рулевого управления scalar

Зависимости

SteerZero - Отключить команду рулевого управления scalar

Зависимости

YawRef - Ссылка угла рыскания scalar

Зависимости

RefPose - Эталонное положение [x, y, Θ] вектор

Зависимости

VelFdbk - Продольная скорость транспортного средства scalar

CurrPose - Положение тока [x, y, Θ] вектор

Зависимости

LatFdbk - Боковое перемещение scalar

Зависимости

LatVelFdbk - Боковая скорость транспортного средства scalar

Зависимости

YawFdbk - Угол рыскания транспортного средства scalar

Зависимости

YawVelFdbk - Скорость рыскания scalar

Зависимости

Выход

Info - Сигнал шины автобус

SteerCmd - Команда управления углом scalar

Параметры

Строение

Steering override - Переопределить команду рулевого управления off (по умолчанию) | on

Зависимости

Steering hold - Удерживать команду рулевого управления off (по умолчанию) | on

Зависимости

Steering disable - Отключить команду рулевого управления off (по умолчанию) | on

Зависимости

Output handwheel angle - модули рулевого порта в рад off (по умолчанию) | on

Зависимости

Lateral control type, controlTypeLat - Контроллер Predictive (по умолчанию) | Stanley

Angular units, angUnits - Угловые единицы входного и выходного портов rad (по умолчанию) | deg

Эталонное управление

Driver response time, tau - Время отклика 0.1 (по умолчанию) | scalar

Зависимости

Preview distance, L - Расстояние 3 (по умолчанию) | scalar

Зависимости

Vector input for reference and feedback pose - Выберите для создания RefPose и CurrPose входные порты off (по умолчанию) | on

Зависимости

Include dynamics - Выберите, чтобы включить динамику off (по умолчанию) | on

Зависимости

Position gain of forward motion, PositionGainF - Усиление положения транспортного средства в движении вперед 2.5 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Зависимости

Position gain of reverse motion, PositionGainF - Усиление положения транспортного средства в обратном движении 2.5 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Зависимости

Yaw rate feedback gain, YawRateGain - Увеличение обратной связи скорости рыскания .2 (по умолчанию) | неотрицательным вещественным скаляром

Зависимости

Steering angle feedback gain, DelayGain - Коэффициент обратной связи по углу поворота .2 (по умолчанию) | неотрицательным вещественным скаляром

Зависимости

Forward location of tire, a - Вдоль продольной оси транспортного средства 1.41 (по умолчанию) | scalar

Rearward location of tire, b - Вдоль продольной оси транспортного средства 1.41 (по умолчанию) | scalar

Vehicle mass, m - Масса 2016 (по умолчанию) | scalar

Зависимости

Front tire cornering coefficient, Cy_f - Коэффициент 25266 (по умолчанию) | scalar

Зависимости

Rear tire cornering coefficient, Cy_r - Коэффициент 70933 (по умолчанию) | scalar

Зависимости

Vehicle rotational inertia, I - Инерция вокруг оси рыскания 4013 (по умолчанию) | scalar

Зависимости

Nominal steering ratio, Ksteer - Коэффициент рулевого управления 18 (по умолчанию) | scalar

Зависимости

Tire wheel angle limit, theta - Предел угла 45*pi/180 (по умолчанию) | scalar

`LongRef` - Ссылка на продольное перемещение
`scalar`

`LatRef` - Ссылка на боковое перемещение
`scalar`

`EnblSteerOvr` - Включить переопределение команды рулевого управления
`scalar`

`SteerOvrCmd` - Команда переопределения рулевого управления
`scalar`

`SteerHld` - Удержание рулевого управления
`scalar`

`SteerZero` - Отключить команду рулевого управления
`scalar`

`YawRef` - Ссылка угла рыскания
`scalar`

`RefPose` - Эталонное положение
[x, y, Θ] вектор

`VelFdbk` - Продольная скорость транспортного средства
`scalar`

`CurrPose` - Положение тока
[x, y, Θ] вектор

`LatFdbk` - Боковое перемещение
`scalar`

`LatVelFdbk` - Боковая скорость транспортного средства
`scalar`

`YawFdbk` - Угол рыскания транспортного средства
`scalar`

`YawVelFdbk` - Скорость рыскания
`scalar`

`Info` - Сигнал шины
автобус

`SteerCmd` - Команда управления углом
`scalar`

`Steering override` - Переопределить команду рулевого управления
`off` (по умолчанию) | `on`

`Steering hold` - Удерживать команду рулевого управления
`off` (по умолчанию) | `on`

`Steering disable` - Отключить команду рулевого управления
`off` (по умолчанию) | `on`

`Output handwheel angle` - модули рулевого порта в рад
`off` (по умолчанию) | `on`

`Lateral control type, controlTypeLat` - Контроллер
`Predictive` (по умолчанию) | `Stanley`

`Angular units, angUnits` - Угловые единицы входного и выходного портов
`rad` (по умолчанию) | `deg`

`Driver response time, tau` - Время отклика
`0.1` (по умолчанию) | `scalar`

`Preview distance, L` - Расстояние
`3` (по умолчанию) | `scalar`

`Vector input for reference and feedback pose` - Выберите для создания `RefPose` и `CurrPose` входные порты
`off` (по умолчанию) | `on`

`Include dynamics` - Выберите, чтобы включить динамику
`off` (по умолчанию) | `on`

`Position gain of forward motion, PositionGainF` - Усиление положения транспортного средства в движении вперед
`2.5` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`Position gain of reverse motion, PositionGainF` - Усиление положения транспортного средства в обратном движении
`2.5` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`Yaw rate feedback gain, YawRateGain` - Увеличение обратной связи скорости рыскания
`.2` (по умолчанию) | неотрицательным вещественным скаляром

`Steering angle feedback gain, DelayGain` - Коэффициент обратной связи по углу поворота
`.2` (по умолчанию) | неотрицательным вещественным скаляром

`Forward location of tire, a` - Вдоль продольной оси транспортного средства
`1.41` (по умолчанию) | `scalar`

`Rearward location of tire, b` - Вдоль продольной оси транспортного средства
`1.41` (по умолчанию) | `scalar`

`Vehicle mass, m` - Масса
`2016` (по умолчанию) | `scalar`

`Front tire cornering coefficient, Cy_f` - Коэффициент
`25266` (по умолчанию) | `scalar`

`Rear tire cornering coefficient, Cy_r` - Коэффициент
`70933` (по умолчанию) | `scalar`

`Vehicle rotational inertia, I` - Инерция вокруг оси рыскания
`4013` (по умолчанию) | `scalar`

`Nominal steering ratio, Ksteer` - Коэффициент рулевого управления
`18` (по умолчанию) | `scalar`

`Tire wheel angle limit, theta` - Предел угла
`45*pi/180` (по умолчанию) | `scalar`

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