Испытание на торможение

Этот пример готовых узлов представляет полную модель динамики аппарата, проходящую испытание на торможение, включая разделение-mu испытание. Можно создать свои собственные версии, установив среду для тестирования того, что ваше транспортное средство соответствует проектным требованиям при нормальных и экстремальных условиях вождения. Используйте этот пример готовых узлов в исследованиях езды и обработки и разработке управления шасси, чтобы охарактеризовать динамику аппарата во время испытания на торможение. Для получения информации об этом и аналогичных маневрах смотрите стандарты SAE J299_200901⁴ и ISO 21994:2007⁵.

Чтобы протестировать расширенные системы помощи драйверу (ADAS) и программное обеспечение для автоматического вождения (AD), планирования и управления, можно запустить маневр в 3D окружении. Требования к платформе двигателя визуализации 3D и рекомендации по оборудованию смотрите в 3D Требования и ограничения Engine визуализации.

Чтобы создать и открыть рабочую копию примера готовых узлов постоянного радиуса, введите

vdynblksBrakingStart

В этой таблице представлены блоки и подсистемы в пример готовых узлов. Некоторые подсистемы содержат варианты.

Пример готовых узлов	Описание	Варианты
Ссылка прямого маневра	Генерирует команды Accelerator и тормоза для проведения прямой линии маневра. Ускорение начинается с заданной скорости, пока транспортное средство не достигнет заданной продольной скорости. Контроллер транспортного средства поддерживает уставку продольной скорости в течение заданного времени или расстояния. Затем контроллер замедляет транспортное средство. Опционально задайте условия отказа перед торможением во время разделения-mu теста. Если скорость транспортного средства, угол поворота или скорость рыскания не находятся в допустимой области значений перед торможением, блок устанавливает условие отказа. Значения по умолчанию представляют податливость ISO 14512⁶.	✓
Команды драйвера	Реализует модель драйвера, которую пример готовых узлов использует для генерации команд ускорения, торможения, передачи и рулевого управления. По умолчанию Driver Commands подсистема варианта является блоком Predictive Driver.	✓
Окружение	Реализует силы ветра и дороги, включая коэффициент масштабирования постоянного или разделенного коэффициента трения.	✓
Контроллеры	Реализует контроллеры для модулей управления двигателем (ECU), коробок передач, систем антиблокировочного торможения (ABS) и активных дифференциалов.	✓
Пассажирское транспортное средство	Реализует: Корпус, подвеска и колеса Engine Рулевое управление, трансмиссия, приводная линия и тормоза	✓
Визуализация	Предоставляет траекторию транспортного средства, ответ драйвера и 3D визуализацию. Чтобы включить 3D визуализацию, установите параметр 3D Engine параметров блоков 3D Engine равным Enabled. Требования к оборудованию окружения визуализации 3D см. в 3D Требования и ограничения к Engine визуализации.	✓

Чтобы переопределить вариант по умолчанию, на вкладке Modeling, в разделе Design, щелкните раскрывающийся список. В General разделе выберите Variant Manager. В Диспетчере вариантов перейдите к варианту, который необходимо использовать. Щелкните правой кнопкой мыши и выберите Override using this Choice.

Ссылка прямого маневра

Блок Straight Maneuver Reference Generator генерирует команды Accelerator и Brake для проведения прямой линии маневра. Ускорение начинается с заданной скорости, пока транспортное средство не достигнет заданной продольной скорости. Контроллер транспортного средства поддерживает уставку продольной скорости в течение заданного времени или расстояния. Затем контроллер замедляет транспортное средство.

Используйте Maneuver Parameters, чтобы задать время начала маневра, уставку скорости, ускорение и замедление.

При необходимости на вкладке Tracking Parameters выберите Enable fault tracking before braking. Используйте параметры, чтобы задать условия отказа перед торможением во время теста split-mu. Если скорость транспортного средства, угол поворота или скорость рыскания не находятся в допустимой области значений перед торможением, блок устанавливает условие отказа. Значения по умолчанию представляют податливость ISO 14512⁶.

Для получения дополнительной информации см. раздел Straight Maneuver Reference Generator.

Команды драйвера

Блок Driver Commands реализует модель драйвера, которую пример готовых узлов использует для генерации команд ускорения, торможения, передачи и рулевого управления. По умолчанию, если вы выбираете Reference Generator параметров блоков Use maneuver-specific driver, initial position, and scene, пример готовых узлов выбирает водителя для заданного вами маневра.

Установка командного режима транспортного средства	Реализация
`Longitudinal Driver`	Longitudinal Driver блок - Продольный контроллер отслеживания скорости. На основе ссылки и скоростей обратной связи блок генерирует нормированные команды ускорения и торможения, которые могут варьироваться от 0 до 1. Используйте блок, чтобы смоделировать динамическую характеристику драйвера или сгенерировать команды, необходимые для отслеживания продольного цикла привода.
`Predictive Driver`	Predictive Driver блок - Контроллер, который генерирует нормированные команды управления, ускорения и торможения для отслеживания продольной скорости и бокового опорного перемещения. Нормированные команды могут варьироваться от -1 до 1. Контроллер использует однопутную (велосипедную) модель для оптимального одноточечного предварительного просмотра.
`Open Loop`	Реализует систему разомкнутого контура, так что можно сконфигурировать пример готовых узлов для постоянного или основанного на сигналах рулевого управления, ускорения, торможения и командного входа передачи.

Окружение

Подсистема Окружения реализует силы ветра и дороги, включая коэффициент масштабирования постоянного или разделенного коэффициента трения.

Используйте параметр Road Track Friction Type of surface блоков, чтобы задать коэффициент масштабирования коэффициента трения:

Constant friction coefficient scaling factor - Постоянное поверхностное трение во время маневра
Split friction coefficient scaling factor - Два коэффициента трения
Выберите эту опцию, чтобы задать коэффициенты масштабирования трения для теста торможения с разделением mu. Используйте включенные параметры, чтобы задать коэффициент трения заземления и коэффициент трения масштабирования прямоугольной поверхности.

Для получения дополнительной информации см. раздел Road Track Friction.

У пример готовых узлов есть эти варианты наземной обратной связи.

Окружение	Вариант	Описание
Наземная обратная связь	`3D Engine`	Использует Vehicle Terrain Sensor блок для реализации трассировки лучей в 3D окружении.
Наземная обратная связь	`Constant` (по умолчанию)	Реализует коэффициент масштабирования коэффициента трения, основанный на выходе Road Track Friction блока.

Контроллеры

Подсистема Контроллеров генерирует команды крутящего момента двигателя, передачи, тормозного давления и перепада давления.

ЭКЮ

Контроллер ECU генерирует команду крутящего момента двигателя. Контроллер предотвращает избыточное обновление двигателя, ограничивая команду крутящего момента двигателя значением, заданным переменного рабочего пространства модели EngRevLim. По умолчанию значение равно 7000 об/мин. Если команда дифференциального крутящего момента превышает ограниченную команду крутящего момента двигателя, то ЭБУ устанавливает команду крутящего момента двигателя на заданный дифференциальный крутящий момент.

Управление передачей

Подсистема контроллера трансмиссии генерирует команду трансмиссии. Контроллер включает эти варианты.

Вариант	Описание
`Transmission Controller`	Реализует модуль управления передачей (TCM), который использует Stateflow^® логика для генерации команды передачи на основе ускорения транспортного средства, скорости вращения колеса и скорости вращения двигателя.
`Driver - No Clutch`	Разомкнутый контур. Контроллер устанавливает команду передачи на запрос передачи.
`PRNDL Controller` (по умолчанию)	Реализует модуль управления трансмиссией (TCM), который использует логику Stateflow, чтобы сгенерировать команду передачи на основе ускорения транспортного средства, команды торможения, скорости колеса, скорости вращения двигателя и запроса передачи.
`Paddles`	Реализует контроллер лопасти, который использует ускорение транспортного средства и скорость вращения двигателя, чтобы сгенерировать команду передачи.

Управление Давлением Тормоза

Подсистема Контроллера Тормоза реализует Подсистему Управления Давлением Тормоза, чтобы сгенерировать команду Давления Тормоза. Подсистема управления тормозным давлением имеет эти варианты.

Вариант Описание

Вариант	Описание
`Bang Bang ABS`	Реализует контроллер обратной связи ABS, который переключается между двумя состояниями, чтобы регулировать скольжение колеса. Релейное управление минимизирует ошибку между фактическим проскальзыванием и желаемым проскальзыванием. Для желаемого скольжения контроллер использует значение скольжения, при котором кривая mu-скольжения достигает пикового значения. Это желаемое значение скольжения оптимально для минимального пути торможения.
`Open Loop` (по умолчанию)	Управление тормозом разомкнутого контура. Контроллер устанавливает команду тормозного давления на ссылку тормозное давление на основе команды тормоза.
`Five-State ABS`	Пятигосударственное управление ABS при симуляции маневра.^1,2,3 Пятигосударственный контроллер использует логическое переключение, основанное на замедлении колеса и ускорении транспортного средства, чтобы контролировать давление торможения на каждом колесе. Рассмотрите использование управления ABS в пяти состояниях, чтобы предотвратить блокировку колеса, уменьшить путь торможения или сохранить стабильность рыскания во время маневра. Параметры ABS по умолчанию устанавливаются так, чтобы работать на дорогах, которые имеют либо: Коэффициент масштабирования коэффициента постоянного трения 0,6. Разделите коэффициенты трения коэффициентов масштабирования 0,6 и 0,8. Определение поверхности дороги смотрите в окружение.

Bang Bang ABS

Реализует контроллер обратной связи ABS, который переключается между двумя состояниями, чтобы регулировать скольжение колеса. Релейное управление минимизирует ошибку между фактическим проскальзыванием и желаемым проскальзыванием. Для желаемого скольжения контроллер использует значение скольжения, при котором кривая mu-скольжения достигает пикового значения. Это желаемое значение скольжения оптимально для минимального пути торможения.

Open Loop (по умолчанию)

Управление тормозом разомкнутого контура. Контроллер устанавливает команду тормозного давления на ссылку тормозное давление на основе команды тормоза.

Five-State ABS

Пятигосударственное управление ABS при симуляции маневра.^1,2,3 Пятигосударственный контроллер использует логическое переключение, основанное на замедлении колеса и ускорении транспортного средства, чтобы контролировать давление торможения на каждом колесе.

Рассмотрите использование управления ABS в пяти состояниях, чтобы предотвратить блокировку колеса, уменьшить путь торможения или сохранить стабильность рыскания во время маневра.

Параметры ABS по умолчанию устанавливаются так, чтобы работать на дорогах, которые имеют либо:

Коэффициент масштабирования коэффициента постоянного трения 0,6.
Разделите коэффициенты трения коэффициентов масштабирования 0,6 и 0,8.

Определение поверхности дороги смотрите в окружение.

Активное дифференциальное управление

Подсистема активного дифференциального управления генерирует команду дифференциального давления. Чтобы вычислить команду, подсистема имеет эти варианты.

Вариант Описание

Вариант	Описание
`Rear Diff Controller`	Реализует контроллер, который генерирует команду перепада давления на основе: Угол поворота Тангаж, рыскание и крен транспортного средства Команда тормоза Скорость колеса Механизм Ускорение транспортного средства
`No Control` (по умолчанию)	Не реализует контроллер. Устанавливает команду перепада давления равной 0.

Rear Diff Controller

Реализует контроллер, который генерирует команду перепада давления на основе:

Угол поворота
Тангаж, рыскание и крен транспортного средства
Команда тормоза
Скорость колеса
Механизм
Ускорение транспортного средства

No Control (по умолчанию)

Не реализует контроллер. Устанавливает команду перепада давления равной 0.

Пассажирское транспортное средство

Подсистема Passenger Vehicle имеет двигатель, контроллеры и корпус транспортного средства с четырьмя колесами. В частности, транспортное средство содержит эти подсистемы.

Корпус, Подвеска, Подсистема колес Вариант Описание

Корпус, Подвеска, Подсистема колес	Вариант	Описание
PassVeh7DOF	`PassVeh7DOF`	Транспортное средство с четырьмя колесами: Корпус транспортного средства имеет три степени свободы (DOFs) - продольная, боковая и рыскание Каждое колесо имеет один СТЕПЕНЬ СВОБОДЫ - Качение
PassVeh14DOF	`PassVeh14DOF` (по умолчанию)	Транспортное средство с четырьмя колесами. Корпус транспортного средства имеет шесть чИСЛО СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ - продольный, боковой, вертикальный и тангаж, рыскание и крен Каждое колесо имеет два чИСЛА СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ - Вертикальный и качение

PassVeh7DOF

PassVeh7DOF

Транспортное средство с четырьмя колесами:

Корпус транспортного средства имеет три степени свободы (DOFs) - продольная, боковая и рыскание
Каждое колесо имеет один СТЕПЕНЬ СВОБОДЫ - Качение

PassVeh14DOF

PassVeh14DOF (по умолчанию)

Транспортное средство с четырьмя колесами.

Корпус транспортного средства имеет шесть чИСЛО СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ - продольный, боковой, вертикальный и тангаж, рыскание и крен
Каждое колесо имеет два чИСЛА СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ - Вертикальный и качение

Подсистемы двигателей	Вариант	Описание
Сопоставленный Engine	`SiMappedEngine` (по умолчанию)	Отображенный двигатель с искровым зажиганием

Подсистема рулевого управления, трансмиссии, привода и тормозов		Вариант	Описание
Идеальная неподвижная передача привода	Модель привода	`All Wheel Drive`	Сконфигурируйте привод для полного, переднего, заднего или заднего активного дифференциального привода и укажите тип муфты крутящего момента.
		`Front Wheel Drive`
		`Rear Wheel Drive`
		`Rear Wheel Drive Active Differential` (по умолчанию)
	Передача	`Ideal` (по умолчанию)	Реализует идеальную коробку передач с фиксированной передачей.
	Тормозная Гидравлика	НА	Реализует эвристическую реакцию гидравлической системы, когда контроллер применяет команду тормоза к цилиндру. Включает коэффициенты смещения переднего и заднего колес. Подсистема преобразует приложенное давление в положение золотника гидроцилиндра. Для создания тормозного давления золотник применяет поток вниз по потоку к цилиндрам.

Визуализация

Когда вы запускаете симуляцию, Подсистема визуализации предоставляет информацию о драйвере, транспортном средстве и отклике. Во время маневра примера готовых узлов журналов транспортного средства сигналы, включая рулевое управление, транспортное средство и скорость вращения двигателя, и боковое ускорение. Можно использовать Данные моделирования Inspector, чтобы импортировать записанные сигналы и изучить данные.

Элемент	Описание
Команды драйвера	Команды драйвера: Угол рулевого колеса Команда ускорения Команда тормоза
Реакция транспортного средства	Реакция транспортного средства: Скорость вращения двигателя Скорость транспортного средства Боковое ускорение Индикатор ABS Индикатор Электронная программа устойчивости (ЭСП) - Указывает, когда тяговая система управления (ТСУ) активна
Руль, Скорость, Lat Accel Scope блок	`SteerAngle` - Угол поворота в зависимости от времени `<xdot>` - Зависимости продольной скорости транспортного средства от времени `<ay>` - Боковое ускорение в зависимости от времени
Плоттер XY транспортного средства	Зависимости продольного и поперечного расстояния транспортного средства
ISO 15037-1:2006 блок	Отображение стандартных сигналов измерения ISO в Данные моделирования Inspector, включая угол и крутящий момент рулевого колеса, продольный и поперечная скорость, и боковой угол

Если вы включите 3D визуализацию на вкладке 3D Engine Reference Generator путем выбора Enabled, можно просмотреть ответ автомобиля в AutoVrtlEnv окно.

Для плавного изменения полей зрения камеры используйте эти ключевые команды.

Ключ	Поле зрения камеры
1	Назад налево	Просмотр анимированного GIF
2	Назад
3	Назад справа
4	Левый
5	Внутренний
6	Правильно
7	Спереди налево
8	Фронт
9	Передний правый
0	Наверху

Для дополнительных элементов управления камерой используйте эти ключевые команды.

Ключ	Управление камерой
Вкладка	Циклический просмотр между всеми транспортными средствами в сцене. Просмотр анимированного GIF
Колесо прокрутки мыши	Управляйте расстоянием между камерами и транспортным средством. Просмотр анимированного GIF
L	Включение или отключение эффекта задержки камеры. Когда вы включаете эффект задержки, поле зрения камеры включает в себя: Задержка положения, основанная на поступательном ускорении транспортного средства Задержка вращения, основанная на скорости вращения транспортного средства Это отставание позволяет улучшить визуализацию общего ускорения и вращения транспортного средства. Просмотр анимированного GIF
F	Включите или отключите режим свободной камеры. Когда вы включите режим свободной камеры, можно использовать мышь, чтобы изменить тангаж и рыскание камеры. Этот режим позволяет вам вращать камеру вокруг транспортного средства. Просмотр анимированного GIF

Ссылки

[1] Пасильяс-Лепин, Уильям. Гибридное моделирование и анализ предельного цикла для класса пятифазных алгоритмов антиблокировки. Динамика систем транспортных средств 44, № 2 (2006): 173-188.

[2] Жерар, Матье, Уильям Пасильяс-Лепин, Эдвин Де Фрис и Мишель Верхеген. «Усовершенствования пятифазного алгоритма ABS для экспериментальной валидации». Динамика систем транспортных средств 50, № 10 (2012): 1585-1611.

[3] Bosch, R. «Bosch Automotive Handbook». 10 эд. Warrendale, PA: SAE International, 2018.

[4] J299_200901. Процедура тестирования на остановку расстояния. Warrendale, PA: SAE International, 2009.

[5] ISO 21994:2007. Легковые автомобили - Остановочный путь при прямолинейном торможении с ABS - Метод испытания без разомкнутого контура. Женева: ISO, 2007.

[6] ISO 14512:1999. Пассажирские автомобили - Прямое торможение на поверхностях с разделенным коэффициентом трения -- процедура тестирования без разомкнутого контура. Женева: ISO, 2007.

См. также

3D Engine | Road Track Friction | Straight Maneuver Reference Generator

Документация