Predictive Driver

Прогнозирующий контроллер драйвера, чтобы отследить продольную скорость и боковой путь

  • Библиотека:
  • Vehicle Dynamics Blockset / Сценарии Транспортного средства / Драйвер

  • Predictive Driver block

Описание

Блок Predictive Driver реализует контроллер, который генерирует нормированное регулирование, ускорение и торможение команд, чтобы отследить продольную скорость и боковое ссылочное смещение. Нормированные команды могут варьироваться между-1 к 1. Диспетчер использует однодорожечное (велосипед) модель для оптимального управления предварительным просмотром одно точки.

Настройки

Внешние действия

Используйте параметры External Actions, чтобы создать входные порты для сигналов, что можно использовать, чтобы симулировать стандартные тестовые маневры. Блок использует этот порядок приоритетов для входных команд: отключите (самый высокий), содержите, переопределение.

Эта таблица суммирует параметры внешнего действия.

Цель

Параметр внешнего действия

Input port

Тип данных

Замените команду акселератора с входной ускоряющей командой.

Accelerator override

EnablAccelOvr

Boolean

AccelOvrCmd

double

Содержите ускоряющую команду в текущем значении.

Accelerator hold

AccelHldBoolean

Отключите ускоряющую команду.

Accelerator disable

AccelZeroBoolean

Замените команду деселератора с входной командой замедления.

Decelerator override

EnablDecelOvr

Boolean

DecelOvrCmd

double

Содержите команду деселератора в текущем значении.

Decelerator hold

DecelHldBoolean

Отключите команду деселератора.

Decelerator disable

DecelZeroBoolean

Замените держащуюся команду с входной руководящей командой.

Steering override

EnblSteerOvr

Boolean

SteerOvrCmd

double

Содержите держащуюся команду в текущем значении.

Steering hold

SteerHldBoolean

Отключите держащуюся команду.

Steering disable

SteerZeroBoolean

Контроллеры

Используйте параметр Longitudinal control type, cntrlType, чтобы задать одну из этих опций управления.

Установка

Блокируйте реализацию

PI

Управление пропорциональным интегралом (PI) с отслеживанием завершения и усилений прямого распространения.

Scheduled PI

Управление PI с отслеживанием завершения и усилений прямого распространения, которые являются функцией скорости транспортного средства.

Predictive

Оптимальный предварительный просмотр одно точки (предусматривает) модель управления, разработанную К. К. Макэдэмом1, 2, 3. Модель представляет драйвер, регулирующий поведение управления во время следования траектории и маневров предотвращения препятствия. Предварительный просмотр драйверов (смотрит вперед), чтобы следовать за предопределенным путем. Реализовывать модель MacAdam, блок:

  • Представляет динамику как линейный одноколейный путь (велосипед) транспортное средство

  • Минимизирует предварительно просмотренный сигнал ошибки в одной точке секунды T* вперед вовремя

  • Счета на получение задержки драйвера из перцепционных и нейромускульных механизмов

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

Установка

Блокируйте реализацию

Predictive (значение по умолчанию)

Оптимальный предварительный просмотр одно точки (предусматривает) модель управления, разработанную К. К. Макэдэмом1, 2, 3. Модель представляет драйвер, регулирующий поведение управления во время следования траектории и маневров предотвращения препятствия. Предварительный просмотр драйверов (смотрит вперед), чтобы следовать за предопределенным путем.

Stanley

Контроллер, который использует Стэнли4 метод, чтобы минимизировать ошибку положения и угловую погрешность текущего положения относительно ссылочного положения.

На панели Reference Control используйте:

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

    УстановкаРеализация
    off (значение по умолчанию)

    Блок использует продольное, боковое, и ссылка рыскания (LongRef, LatRef, LatRef) входные порты и обратная связь (LongFdbk, LatFdbk, LatFdbk) входные порты для ссылки и положения обратной связи.

    on

    Блокируйте входные порты использования, RefPose и CurrPose, для ссылки и положения обратной связи, соответственно.

  • Параметр Include dynamics, чтобы задать тип модели для контроллера, чтобы использовать.

    УстановкаРеализация
    off (значение по умолчанию)

    Диспетчер использует кинематическую модель велосипеда, которая подходит для следования траектории в низкоскоростных средах, таких как парковки, где инерционные эффекты минимальны.

    on

    Диспетчер использует динамическую модель велосипеда, которая подходит для следования траектории в высокоскоростных средах, таких как магистрали, где инерционные эффекты являются более явными.

Сдвиг

Используйте параметр Shift type, ShftType, чтобы задать одну из этих опций сдвига.

Установка

Блокируйте реализацию

None

Никакая передача. Блок выводит постоянный механизм 1.

Используйте эту установку, чтобы минимизировать количество параметров, необходимо сгенерировать ускорение и тормозящие команды, чтобы отследить прямое движение транспортного средства. Эта установка не позволяет противоположное движение транспортного средства.

Reverse, Neutral, Drive

Блок использует Stateflow® стройте диаграмму, чтобы смоделировать противоположный, нейтральный, и планирование переключения передач диска.

Используйте эту установку, чтобы сгенерировать ускорение и торможение команд, чтобы отследить вперед и инвертировать движение транспортного средства с помощью простого противоположный, нейтральный, и планирование переключения передач диска. В зависимости от состояния транспортного средства и скоростной обратной связи транспортного средства, блок использует начальный механизм и время, требуемое переключать, чтобы переключить транспортное средство в диск или вниз в противоположный или нейтральное.

Для нейтральных механизмов, использование блока, тормозящее команды, чтобы контролировать скорость транспортного средства. Для реверсоров блок использует ускоряющую команду, чтобы сгенерировать крутящий момент и команду тормоза, чтобы уменьшить скорость транспортного средства.

Scheduled

Блок использует диаграмму Stateflow, чтобы смоделировать противоположный, нейтральный, парк и планирование переключения передач N-скорости.

Используйте эту установку, чтобы сгенерировать ускорение и торможение команд, чтобы отследить вперед и инвертировать движение транспортного средства с помощью противоположного, нейтральный, парк и планирование переключения передач N-скорости. В зависимости от состояния транспортного средства и скоростной обратной связи транспортного средства, блок использует эти параметры, чтобы определить:

  • Начальный механизм

  • Upshift и положения педали акселератора включения понижающей передачи

  • Upshift и скорость включения понижающей передачи

  • Синхронизация для сдвига и привлечения вперед и реверса от нейтрального

Для нейтральных механизмов, использование блока, тормозящее команды, чтобы контролировать скорость транспортного средства. Для реверсоров блок использует ускоряющую команду, чтобы сгенерировать крутящий момент и команду тормоза, чтобы уменьшить скорость транспортного средства.

External

Блок использует входной механизм, состояние транспортного средства и скоростную обратную связь, чтобы сгенерировать ускорение и тормозящие команды, чтобы отследить вперед и инвертировать движение транспортного средства.

Для нейтральных механизмов, использование блока, тормозящее команды, чтобы контролировать скорость транспортного средства. Для реверсоров блок использует ускоряющую команду, чтобы сгенерировать крутящий момент и команду тормоза, чтобы уменьшить скорость транспортного средства.

Модули

Используйте и Longitudinal velocity units, velUnits и параметр Angular units, angUnits, чтобы задать модули для портов ввода и вывода.

Сигнал механизма

Используйте параметр Output gear signal, чтобы создать GearCmd выходной порт. GearCmd сигнал содержит целочисленное значение механизма транспортного средства, которым управляют.

Механизм

Целое число

Парк

80

Реверс

-1

Нейтральный

0

Диск

1

Механизм

Gear number

Выведите Хэндвхила Энгла

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

Установка

Блокируйте реализацию

Порт

off (значение по умолчанию)

Управляемый регулируют угол, нормированный от-1 до 1. Блок использует угловой предел насыщения колеса шины параметр Tire wheel angle limit, theta, чтобы нормировать команду.

SteerCmd вывод

Заменяет держащуюся команду с входной руководящей командой, нормированной от-1 до 1.

SteerOvrCmd входной параметр

on

Управляемый регулируют угол, в модулях, заданных Angular units, angUnits.

SteerCmd вывод

Заменяет держащуюся команду с входной руководящей командой, в модулях, заданных Angular units, angUnits.

SteerOvrCmd входной параметр

Контроллер: отслеживание скорости PI

Если вы устанавливаете тип управления на PI или Scheduled PI, блок реализует управление пропорциональным интегралом (PI) с отслеживанием усиления прямого распространения и завершение. Для Scheduled PI настройка, блок использует канал прямые усиления, которые являются функцией скорости транспортного средства.

Чтобы вычислить регулировку скорости выход, блок использует эти уравнения.

Установка

Уравнение

PI

y=Kffvnomvref+Kperefvnom+(Kierefvnom+Kaweout)dt+Kgθ

Scheduled PI

y=Kff(v)vnomvref+Kp(v)erefvnom+(Ki(v)erefvnom+Kaweout)erefdt+Kg(v)θ

где:eref=vrefveout=ysatyysat={1y<1y1y111<y

Ошибка скорости фильтр lowpass использует эту передаточную функцию.

H(s)=1τerrs+1   для   τerr>0

Чтобы вычислить ускорение и тормозящие команды, блок использует эти уравнения.

yacc={0ysat<0ysat0ysat111<ysatydec={0ysat>0ysat1ysat01ysat<1

Уравнения используют эти переменные.

vnom

Номинальная скорость транспортного средства

Kp

Пропорциональная составляющая

Ki

Интегральная составляющая

Kaw

Антизаключительное усиление

Kff

Скорость усиление прямого распространения

Kg

Угол класса усиление прямого распространения

θ

Градуируйте угол

τerr

Ошибочная постоянная времени фильтра

y

Номинальное управление вывело величину

ysat

Влажное управление вывело величину

eref

Ошибка скорости

eout

Различие между влажным и номинальным управлением выходные параметры

yacc

Ускоряющий сигнал

ydec

Торможение сигнала

v

Скоростной сигнал обратной связи

vref

Ссылочный скоростной сигнал

Контроллер: прогнозирующее отслеживание скорости

Если вы устанавливаете Longitudinal control type, cntrlType или Lateral control type, cntrlType к Predictive, реализации блока оптимальный предварительный просмотр одно точки (предусматривают) модель управления, разработанную К. К. Макэдэмом1, 2, 3. Модель представляет драйвер, регулирующий поведение управления во время следования траектории и маневров предотвращения препятствия. Предварительный просмотр драйверов (смотрит вперед), чтобы следовать за предопределенным путем. Реализовывать модель MacAdam, блок:

  • Представляет динамику как линейный одноколейный путь (велосипед) транспортное средство

  • Минимизирует предварительно просмотренный сигнал ошибки в одной точке секунды T* вперед вовремя

  • Счета на получение задержки драйвера из перцепционных и нейромускульных механизмов

Динамика аппарата

Для ответвления и движения рыскания, блок реализует эти линейные динамические уравнения.

x1=Ux˙1=x2=Kptm+ vrgsin(γ)+Frx1y˙=v+Uψv˙=[2(CαF+CαR)mU]v+[2(bCαRaCαF)mUU]r+(2CαFm)δFr˙=[2(bCαRaCαF)IU]v+[2(a2CαF+b2CαR)IU]r+(2aCαFI)δFψ˙=r

В матричном обозначении:

x˙=Fx+guгде:x=[x1x2yvrψ]F=[010000Frm000v000010U0002(CαF+CαR)mU2(bCαRaCαF)mUU00002(bCαRaCαF)IU2(a2CαF+b2CαR)IU0000010]g=[00Kptm00002CαFm02aCαFI00]u=[u¯ δF]  u¯=u m2Kptgsin(γ)

Модель одно точки принимает минимальный предварительно просмотренный сигнал ошибки в одной точке секунды T* вперед вовремя. a* является способностью к драйверу предсказать будущий ответ транспортного средства на основе текущего руководящего входа управления. b* является способностью к драйверу предсказать будущий ответ транспортного средства на основе текущего состояния транспортного средства. Блок использует эти уравнения.

a*=(T*)mT[I+n=1Fn(T*)n(n+1)!]gb*=mT[I+n=1Fn(T*)nn!]mT=[111000]

Уравнения используют эти переменные.

a, B

Передайте и назад утомите местоположение, соответственно

m

Масса транспортного средства

I

Транспортное средство вращательная инерция

CɑF

Передний коэффициент движения на повороте шины

CɑR

Коэффициент движения на повороте задней шины

a, B

Скаляр предсказания драйвера и векторное усиление, соответственно

x

Предсказанный вектор состояния транспортного средства

v

Поперечная скорость

r

Уровень рыскания

Ψ

Передний угол рыскания колеса

y

Боковое смещение

F

Системная матрица

δ, δF

Регулируйте угол, и передняя ось регулируют угол, соответственно

γ

Градуируйте угол

g

Управляйте вектором коэффициентов

U

Передайте (продольную) скорость транспортного средства

T*

Окно времени предварительного просмотра

ƒ(t+T*)

Предварительно просмотренный вход path T* секунды вперед

u

Тяговая сила

mT

Постоянный вектор наблюдателя; обеспечивает положение ответвления транспортного средства

ar

Статическая прокрутка и сопротивление автомобильной трансмиссии

br

Линейная прокрутка и сопротивление автомобильной трансмиссии

cr

Аэродинамическая прокрутка и сопротивление автомобильной трансмиссии

Fr

Сопротивление качению

Оптимизация

Модель одно точки, реализованная блоком, находит держащуюся команду, которая минимизирует локальный индекс эффективности, J, на текущем интервале предварительного просмотра, (t, t+T).

J=1Ttt+T[f(η)y(η)]2dη

Чтобы минимизировать J относительно держащейся команды, это условие нужно соблюдать.

dJdu=0

Можно описать решение для оптимального управления в терминах текущей неоптимальной и соответствующей ненулевой ошибки на выходе предварительного просмотра секунды T* вперед1, 2, 3.

uo(t)=u(t)+e(t+T*)a*

Блок использует расстояние предварительного просмотра и транспортное средство продольная скорость, чтобы определить окно времени предварительного просмотра.

T*=LU

Уравнения используют эти переменные.

T*

Окно времени предварительного просмотра

ƒ(t+T*)

Предварительно просмотренный вход path секунда T* вперед

y(t+T*)

Предварительно просмотренный объект секунда выхода T* вперед

e(t+T*)

Предварительно просмотренный сигнал ошибки секунда T* вперед

u(t), uoT

Регулируйте угол, и оптимальный регулируют угол, соответственно

L

Расстояние предварительного просмотра

J

Индекс эффективности

U

Передайте (продольную) скорость транспортного средства

Задержка драйвера

Модель одно точки, реализованная блоком, вводит задержку драйвера. Задержка драйвера составляет задержку, когда драйвер отслеживает задачи. А именно, это - транспортное получение задержки из перцепционных и нейромускульных механизмов. Чтобы вычислить транспортную задержку драйвера, блок реализует это уравнение.

H(s)=esτ

Уравнения используют эти переменные.

τ

Транспортная задержка драйвера

y(t+T*)

Предварительно просмотренный объект секунда выхода T* вперед

e(t+T*)

Предварительно просмотренный сигнал ошибки секунда T* вперед

u(t), uoT

Регулируйте угол, и оптимальный регулируют угол, соответственно

J

Индекс эффективности

Контроллер: отслеживание пути ответвления Стэнли

Если вы устанавливаете Lateral control type, controlTypeLat на Stanley, блок реализует метод Стэнли4. Чтобы вычислить держащуюся угловую команду, контроллер Стэнли минимизирует ошибку положения и угловую погрешность текущего положения относительно ссылочного положения. Направление движения транспортного средства определяет эти ошибочные значения.

Чтобы вычислить держащуюся угловую команду, контроллер минимизирует ошибку положения и угловую погрешность текущего положения относительно ссылочного положения.

  • position error является боковым расстоянием от центра тяжести (CG) транспортного средства до контрольной точки на пути.

  • angle error является углом транспортного средства относительно ссылочного пути.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Ссылочная скорость, vref, в модулях заданы Longitudinal velocity units, velUnits.

Продольный центр массы (CM) ссылка смещения, в инерционной системе координат, в m.

Зависимости

Включить этот порт:

  • Установите Lateral control type, controlTypeLat на Stanley

  • Очистите Vector input for reference and feedback

Боковой центр массы (CM) ссылка смещения, в инерционной системе координат, в m.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, сделайте любой из них:

  • Установите Lateral control type, controlTypeLat на Stanley и очистите Vector input for reference and feedback.

  • Установите Lateral control type, controlTypeLat на Predictive.

Позвольте регулировать переопределение команды.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Steering override.

Типы данных: Boolean

Регулирование команды переопределения.

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

Установка

Блокируйте реализацию

Порт

off (значение по умолчанию)

Управляемый регулируют угол, нормированный от-1 до 1. Блок использует угловой предел насыщения колеса шины параметр Tire wheel angle limit, theta, чтобы нормировать команду.

SteerCmd вывод

Заменяет держащуюся команду с входной руководящей командой, нормированной от-1 до 1.

SteerOvrCmd входной параметр

on

Управляемый регулируют угол, в модулях, заданных Angular units, angUnits.

SteerCmd вывод

Заменяет держащуюся команду с входной руководящей командой, в модулях, заданных Angular units, angUnits.

SteerOvrCmd входной параметр

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Steering override.

Типы данных: double

Булев сигнал, который содержит держащуюся команду в текущем значении.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Steering hold.

Типы данных: Boolean

Отключите держащуюся команду.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Steering disable.

Типы данных: Boolean

Включите ускоряющее переопределение команды.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Acceleration override.

Типы данных: Boolean

Ускоряющая команда переопределения, нормированная от 0 до 1.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Acceleration override.

Типы данных: double

Булев сигнал, который содержит ускоряющую команду в текущем значении.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Acceleration hold.

Типы данных: Boolean

Отключите ускоряющую команду.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Acceleration disable.

Типы данных: Boolean

Включите переопределение команды замедления.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Deceleration override.

Типы данных: Boolean

Команда переопределения замедления, нормированная от 0 до 1.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Deceleration override.

Типы данных: double

Булев сигнал, который содержит команду замедления в текущем значении.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Deceleration hold.

Типы данных: Boolean

Отключите команду замедления.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Deceleration disable.

Типы данных: Boolean

Механизм

Целое число

Парк

80

Реверс

-1

Нейтральный

0

Диск

1

Механизм

Gear number

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Shift type, shftType на External.

Дорожный угол класса, γ, в градусе.

Ссылочное положение в виде [x, y, Θ] вектор. x и y исчисляются в метрах, и Θ находится в модулях, заданных Angular units, angUnits.

x и y задают контрольную точку, чтобы вести транспортное средство к. Θ задает угол ориентации пути в этой контрольной точке и положителен в направлении против часовой стрелки.

Контрольная точка является точкой на пути, который является самым близким к CG транспортного средства. Можно использовать или Z-up или система координат транспортного средства Z-down, как долго вы используете ту же систему координат (Z-up или Z-down) для входных параметров блока и параметров.

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

Зависимости

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

Типы данных: single | double

Продольная скорость транспортного средства, U, в зафиксированной транспортным средством системе координат, в модулях заданы Longitudinal velocity units, velUnits.

Текущее положение транспортного средства в виде [x, y, Θ] вектор. x и y исчисляются в метрах, и Θ находится в модулях, заданных Angular units, angUnits.

x и y задают местоположение транспортного средства, которое задано как CG транспортного средства. Можно использовать или Z-up или система координат транспортного средства Z-down, как долго вы используете ту же систему координат (Z-up или Z-down) для входных параметров блока и параметров.

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

Зависимости

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

Типы данных: single | double

Боковое смещение CM, yo, в инерционной системе координат, в m.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, сделайте любой из них:

  • Установите Lateral control type, controlTypeLat на Stanley и очистите Vector input for reference and feedback.

  • Установите Lateral control type, controlTypeLat на Predictive.

Боковая скорость транспортного средства, vo, в зафиксированной транспортным средством системе координат, в m/s.

Зависимости

Включить этот порт, Набор Lateral control type, controlTypeLat к Predictive.

Угол рыскания транспортного средства, Ψo, в инерционной системе координат, в модулях заданы Angular units, angUnits.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, сделайте любой из них:

  • Установите Lateral control type, controlTypeLat на Stanley и очистите Vector input for reference and feedback pose.

  • Установите Lateral control type, controlTypeLat на Predictive.

Уровень рыскания, ro, в зафиксированной транспортным средством системе координат, в модулях заданы Angular units, angUnits в секунду.

Зависимости

Включить этот порт, Набор Lateral control type, controlTypeLat к Predictive.

Вывод

развернуть все

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блока.

СигналПеременнаяОписание
SteerδF

Управляемый регулируют угол, нормированный от 0 до 1

Accelyacc

Ускорение транспортного средства, которым управляют, нормированное от 0 до 1

Decel ydec

Замедление транспортного средства, которым управляют, нормированное от 0 до 1

Gear

Целочисленное значение механизма, которым управляют,

Clutch

Сожмите команду

ErrLatErrErreref

Различие в ссылочном положении транспортного средства и положении транспортного средства.

ErrSqrSum0teref2dt

Интегрированный квадрат ошибки.

ErrMaxmax(eref(t))

Максимальная погрешность в процессе моделирования.

ErrMinmin(eref(t))

Минимальная ошибка в процессе моделирования.

LngErrErreref

Различие в ссылочной скорости транспортного средства и скорости транспортного средства

ErrSqrSum0teref2dt

Интегрированный квадрат ошибки

ErrMaxmax(eref(t))

Максимальная погрешность в процессе моделирования

ErrMinmin(eref(t))

Минимальная ошибка в процессе моделирования

ExtActionsEnblSteerOvr

Замените держащуюся команду с входной командой замедления

SteerOvrCmd

Введите держащуюся команду переопределения

SteerHld

Содержите держащуюся команду в текущем значении

SteerZero

Отключите держащуюся команду

EnblAccelOvr

Замените команду акселератора с входной ускоряющей командой

AccelOvrCmd

Введите команду переопределения акселератора

AccelHld

Содержите ускоряющую команду в текущем значении

AccelZero

Отключите ускоряющую команду

EnblDecelOvr

Замените команду деселератора с входной командой замедления

DecelOvrCmd

Введите команду переопределения замедления

DecelHld

Содержите команду деселератора в текущем значении

DecelZero

Отключите команду деселератора

Управляемый регулируют угол, δF.

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

Установка

Блокируйте реализацию

Порт

off (значение по умолчанию)

Управляемый регулируют угол, нормированный от-1 до 1. Блок использует угловой предел насыщения колеса шины параметр Tire wheel angle limit, theta, чтобы нормировать команду.

SteerCmd вывод

Заменяет держащуюся команду с входной руководящей командой, нормированной от-1 до 1.

SteerOvrCmd входной параметр

on

Управляемый регулируют угол, в модулях, заданных Angular units, angUnits.

SteerCmd вывод

Заменяет держащуюся команду с входной руководящей командой, в модулях, заданных Angular units, angUnits.

SteerOvrCmd входной параметр

Ускорение транспортного средства, которым управляют, yacc, нормировано от 0 до 1.

Замедление транспортного средства, которым управляют, ydec, нормировано от 0 до 1.

Целочисленное значение механизма транспортного средства, которым управляют.

Механизм

Целое число

Парк

80

Реверс

-1

Нейтральный

0

Диск

1

Механизм

Gear number

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Output gear signal.

Параметры

развернуть все

Настройка

Внешние действия

Выберите, чтобы заменить ускоряющую команду с входной ускоряющей командой.

Зависимости

Выбор этого параметра создает EnblAccelOvr и AccelOvrCmd входные порты.

Выберите, чтобы содержать ускоряющую команду.

Зависимости

Выбор этого параметра создает AccelHld входной порт.

Выберите, чтобы отключить ускоряющую команду.

Зависимости

Выбор этого параметра создает AccelZero входной порт.

Выберите, чтобы заменить команду замедления с входной командой замедления.

Зависимости

Выбор этого параметра создает EnblDecelOvr и DecelOvrCmd входные порты.

Выберите, чтобы содержать команду замедления.

Зависимости

Выбор этого параметра создает DecelHld входной порт.

Выберите, чтобы отключить команду замедления.

Зависимости

Выбор этого параметра создает DecelZero входной порт.

Выберите, чтобы заменить держащуюся команду с входной руководящей командой.

Зависимости

Выбор этого параметра создает EnblSteerOvr и SteerOvrCmd входные порты.

Выберите, чтобы содержать держащуюся команду.

Зависимости

Выбор этого параметра создает SteerHld входной порт.

Выберите, чтобы отключить держащуюся команду.

Зависимости

Выбор этого параметра создает SteerZero входной порт.

Управляйте и переключите

Тип продольного управления.

Установка

Блокируйте реализацию

PI

Управление пропорциональным интегралом (PI) с отслеживанием завершения и усилений прямого распространения.

Scheduled PI

Управление PI с отслеживанием завершения и усилений прямого распространения, которые являются функцией скорости транспортного средства.

Predictive

Оптимальный предварительный просмотр одно точки (предусматривает) модель управления, разработанную К. К. Макэдэмом1, 2, 3. Модель представляет драйвер, регулирующий поведение управления во время следования траектории и маневров предотвращения препятствия. Предварительный просмотр драйверов (смотрит вперед), чтобы следовать за предопределенным путем. Реализовывать модель MacAdam, блок:

  • Представляет динамику как линейный одноколейный путь (велосипед) транспортное средство

  • Минимизирует предварительно просмотренный сигнал ошибки в одной точке секунды T* вперед вовремя

  • Счета на получение задержки драйвера из перцепционных и нейромускульных механизмов

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

Установка

Блокируйте реализацию

Predictive (значение по умолчанию)

Оптимальный предварительный просмотр одно точки (предусматривает) модель управления, разработанную К. К. Макэдэмом1, 2, 3. Модель представляет драйвер, регулирующий поведение управления во время следования траектории и маневров предотвращения препятствия. Предварительный просмотр драйверов (смотрит вперед), чтобы следовать за предопределенным путем.

Stanley

Контроллер, который использует Стэнли4 метод, чтобы минимизировать ошибку положения и угловую погрешность текущего положения относительно ссылочного положения.

На панели Reference Control используйте:

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

    УстановкаРеализация
    off (значение по умолчанию)

    Блок использует продольное, боковое, и ссылка рыскания (LongRef, LatRef, LatRef) входные порты и обратная связь (LongFdbk, LatFdbk, LatFdbk) входные порты для ссылки и положения обратной связи.

    on

    Блокируйте входные порты использования, RefPose и CurrPose, для ссылки и положения обратной связи, соответственно.

  • Параметр Include dynamics, чтобы задать тип модели для контроллера, чтобы использовать.

    УстановкаРеализация
    off (значение по умолчанию)

    Диспетчер использует кинематическую модель велосипеда, которая подходит для следования траектории в низкоскоростных средах, таких как парковки, где инерционные эффекты минимальны.

    on

    Диспетчер использует динамическую модель велосипеда, которая подходит для следования траектории в высокоскоростных средах, таких как магистрали, где инерционные эффекты являются более явными.

Переключите тип.

Установка

Блокируйте реализацию

None

Никакая передача. Блок выводит постоянный механизм 1.

Используйте эту установку, чтобы минимизировать количество параметров, необходимо сгенерировать ускорение и тормозящие команды, чтобы отследить прямое движение транспортного средства. Эта установка не позволяет противоположное движение транспортного средства.

Reverse, Neutral, Drive

Блок использует диаграмму Stateflow, чтобы смоделировать противоположный, нейтральный, и планирование переключения передач диска.

Используйте эту установку, чтобы сгенерировать ускорение и торможение команд, чтобы отследить вперед и инвертировать движение транспортного средства с помощью простого противоположный, нейтральный, и планирование переключения передач диска. В зависимости от состояния транспортного средства и скоростной обратной связи транспортного средства, блок использует начальный механизм и время, требуемое переключать, чтобы переключить транспортное средство в диск или вниз в противоположный или нейтральное.

Для нейтральных механизмов, использование блока, тормозящее команды, чтобы контролировать скорость транспортного средства. Для реверсоров блок использует ускоряющую команду, чтобы сгенерировать крутящий момент и команду тормоза, чтобы уменьшить скорость транспортного средства.

Scheduled

Блок использует диаграмму Stateflow, чтобы смоделировать противоположный, нейтральный, парк и планирование переключения передач N-скорости.

Используйте эту установку, чтобы сгенерировать ускорение и торможение команд, чтобы отследить вперед и инвертировать движение транспортного средства с помощью противоположного, нейтральный, парк и планирование переключения передач N-скорости. В зависимости от состояния транспортного средства и скоростной обратной связи транспортного средства, блок использует эти параметры, чтобы определить:

  • Начальный механизм

  • Upshift и положения педали акселератора включения понижающей передачи

  • Upshift и скорость включения понижающей передачи

  • Синхронизация для сдвига и привлечения вперед и реверса от нейтрального

Для нейтральных механизмов, использование блока, тормозящее команды, чтобы контролировать скорость транспортного средства. Для реверсоров блок использует ускоряющую команду, чтобы сгенерировать крутящий момент и команду тормоза, чтобы уменьшить скорость транспортного средства.

External

Блок использует входной механизм, состояние транспортного средства и скоростную обратную связь, чтобы сгенерировать ускорение и тормозящие команды, чтобы отследить вперед и инвертировать движение транспортного средства.

Для нейтральных механизмов, использование блока, тормозящее команды, чтобы контролировать скорость транспортного средства. Для реверсоров блок использует ускоряющую команду, чтобы сгенерировать крутящий момент и команду тормоза, чтобы уменьшить скорость транспортного средства.

Ссылка транспортного средства скорости и модули обратной связи.

Зависимости

Если вы устанавливаете тип управления Longitudinal control type, CntrlType на Scheduled или Scheduled PI, блок использует Longitudinal velocity units, velUnits для размерности параметра Nominal speed, vnom.

Если вы устанавливаете Shift Type, shftType на Scheduled, блок использует Longitudinal velocity units, velUnits для этих размерностей параметра:

  • Upshift velocity data table, upShftTbl

  • Downshift velocity data table, dwnShftTbl

Угловые единицы порта ввода и вывода.

Задайте, чтобы создать выходной порт GearCmd.

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

Установка

Блокируйте реализацию

Порт

off (значение по умолчанию)

Управляемый регулируют угол, нормированный от-1 до 1. Блок использует угловой предел насыщения колеса шины параметр Tire wheel angle limit, theta, чтобы нормировать команду.

SteerCmd вывод

Заменяет держащуюся команду с входной руководящей командой, нормированной от-1 до 1.

SteerOvrCmd входной параметр

on

Управляемый регулируют угол, в модулях, заданных Angular units, angUnits.

SteerCmd вывод

Заменяет держащуюся команду с входной руководящей командой, в модулях, заданных Angular units, angUnits.

SteerOvrCmd входной параметр

Зависимости

Создать SteerOvrCmd входной порт, выберите Steering override.

Ссылочное управление

Продольный

Пропорциональная составляющая, Kp, безразмерный.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Control type на PI.

Пропорциональная составляющая, Ki, безразмерный.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Control type на PI.

Скорость усиление прямого распространения, Kff, безразмерный.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Control type на PI.

Угол класса усиление прямого распространения, Kg, в 1/градус.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Control type на PI.

Точки останова усиления скорости, VehVelVec, безразмерный.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Control type на Scheduled PI.

Скорость значения усиления прямого распространения, KffVec, в зависимости от скорости транспортного средства, безразмерной.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Control type на Scheduled PI.

Значения пропорциональной составляющей, KpVec, в зависимости от скорости транспортного средства, безразмерной.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Control type на Scheduled PI.

Значения интегральной составляющей, KiVec, в зависимости от скорости транспортного средства, безразмерной.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Control type на Scheduled PI.

Угол класса значения прямого распространения, KgVec, в зависимости от скорости транспортного средства, в 1/градус.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Control type на Scheduled PI.

Номинальная скорость транспортного средства, vnom, в модулях заданы параметром Reference and feedback units, velUnits. Блок использует номинальную скорость, чтобы нормировать усиления контроллера.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Control type на PI или Scheduled PI.

Антизаключительное усиление, Kaw, безразмерный.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Control type на PI или Scheduled PI.

Ошибочная постоянная времени фильтра, τerr, в s. Чтобы отключить фильтр, войдите 0.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Control type на PI или Scheduled PI.

Прогнозирующий

Время отклика драйвера, τ, в s.

Зависимости

Включить этот параметр, Набор Longitudinal control type, cntrlType или Lateral control type, controlTypeLat к Predictive.

Расстояние предварительного просмотра драйвера, L, в m. Используемый, чтобы определить окно времени предварительного просмотра, T*.

Зависимости

Включить этот параметр, Набор Longitudinal control type, cntrlType или Lateral control type, controlTypeLat к Predictive.

Эффективное общее количество транспортного средства тяговая сила, Kpt, в N.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Longitudinal control type, cntrlType на Predictive.

Статический коэффициент сопротивления прокрутки и автомобильной трансмиссии, aR, в Н. Блоке используют параметр, чтобы оценить постоянное ускорение или усилие торможения.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Longitudinal control type, cntrlType на Predictive.

Прокручиваясь и коэффициент сопротивления автомобильной трансмиссии, bR, в N · s/m. Блок использует параметр, чтобы оценить линейное зависимое скоростью ускорение или усилие торможения.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Longitudinal control type, cntrlType на Predictive.

Аэродинамический коэффициент сопротивления, cR, в N · s^2/m^2. Блок использует параметр, чтобы оценить квадратичное зависимое скоростью ускорение или усилие торможения.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Longitudinal control type, cntrlType на Predictive.

Ускорение свободного падения, g, в м/с^2.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Longitudinal control type, cntrlType на Predictive.

Стэнли

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

Зависимости

Включить этот параметр, Набор Lateral control type, controlTypeLat к Stanley.

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

УстановкаРеализация
off

Диспетчер использует кинематическую модель велосипеда, которая подходит для следования траектории в низкоскоростных средах, таких как парковки, где инерционные эффекты минимальны.

on

Диспетчер использует динамическую модель велосипеда, которая подходит для следования траектории в высокоскоростных средах, таких как магистрали, где инерционные эффекты являются более явными.

Зависимости

Включить этот параметр, Набор Lateral control type, controlTypeLat к Stanley.

Усиление положения транспортного средства, когда это находится в движении вперед в виде положительной скалярной величины. Это значение определяет, насколько ошибка положения влияет на держащийся угол. Типичные значения находятся в области значений [1, 5]. Увеличьте это значение, чтобы увеличить величину держащегося угла.

Зависимости

Включить этот параметр, Набор Lateral control type, controlTypeLat к Stanley.

Усиление положения транспортного средства, когда это находится в противоположном движении в виде положительной скалярной величины. Это значение определяет, насколько ошибка положения влияет на держащийся угол. Типичные значения находятся в области значений [1, 5]. Увеличьте это значение, чтобы увеличить величину держащегося угла.

Зависимости

Включить этот параметр, Набор Lateral control type, controlTypeLat к Stanley.

Обратная связь уровня рыскания получает в виде неотрицательного действительного скаляра. Это значение определяет, сколько веса дано текущему уровню рыскания транспортного средства, когда блок вычисляет держащуюся угловую команду.

Зависимости

Включить этот параметр, Набор Lateral control type, controlTypeLat к Stanley и выберите Include dynamics.

Регулирование угловой обратной связи получает в виде неотрицательного действительного скаляра. Это значение определяет, насколько различие между текущей руководящей угловой командой, SteerCmd, и текущим руководящим углом, CurrSteer, влияет на следующую руководящую угловую команду.

Зависимости

Включить этот параметр, Набор Lateral control type, controlTypeLat к Stanley и выберите Include dynamics.

Параметры транспортного средства

Передайте местоположение шины, a, в m. Расстояние от транспортного средства cg, чтобы передать местоположение шины, вдоль транспортного средства продольная ось.

Назад местоположение шины, b, в m. Абсолютное значение расстояния от транспортного средства cg, чтобы назад утомить местоположение, вдоль транспортного средства продольная ось.

Масса транспортного средства, m, в kg.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, сделайте любой из них:

  • Установите Lateral control type, controlTypeLat на Stanley и выберите Include dynamics.

  • Установите Lateral control type, controlTypeLat на Predictive.

Загоняя в угол коэффициент жесткости, CαF , в N/rad.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, сделайте любой из них:

  • Установите Lateral control type, controlTypeLat на Stanley и выберите Include dynamics.

  • Установите Lateral control type, controlTypeLat на Predictive.

Загоняя в угол коэффициент жесткости, CαR , в N/rad.

Зависимости

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

Транспортное средство вращательная инерция, I, об оси рыскания транспортного средства, в N · m·.

Зависимости

Включить этот параметр, Набор Lateral control type, controlTypeLat к Predictive.

Регулируя отношение, Ksteer. Значение не имеет никакой размерности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Output handwheel angle.

Утомите угловой предел колеса, θ, в рад.

Сдвиг

Противоположный, нейтральный, диск

Целочисленное значение начального механизма. Блок использует начальный механизм, чтобы сгенерировать ускорение и тормозящие команды, чтобы отследить вперед и инвертировать движение транспортного средства.

Механизм

Целое число

Парк

80

Реверс

-1

Нейтральный

0

Диск

1

Механизм

Gear number

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Shift type, shftType на Reverse, Neutral, Drive или Scheduled. Если вы задаете Reverse, Neutral, Drive, значением параметров Initial Gear, GearInit может быть только -1, 0, или 1.

Время, требуемое переключать, tShift, в s. Блок использует время, требуемое переключать, чтобы сгенерировать ускорение и тормозящие команды, чтобы отследить вперед и инвертировать движение транспортного средства с помощью противоположного, нейтральный, и планирование переключения передач диска.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Shift type, shftType на Reverse, Neutral, Drive.

Запланированный

Целочисленное значение начального механизма. Блок использует начальный механизм, чтобы сгенерировать ускорение и тормозящие команды, чтобы отследить вперед и инвертировать движение транспортного средства.

Механизм

Целое число

Парк

80

Реверс

-1

Нейтральный

0

Диск

1

Механизм

Gear number

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Shift type, shftType на Reverse, Neutral, Drive или Scheduled. Если вы задаете Reverse, Neutral, Drive, значением параметров Initial Gear, GearInit может быть только -1, 0, или 1.

Положение педали устанавливает точки останова для интерполяционных таблиц при вычислении upshift и скоростей включения понижающей передачи, безразмерных. Векторные размерности 1 количеством точек останова положения педали, m.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Shift type, shftType на Scheduled.

Скоростные данные Upshift в зависимости от положения педали и механизма, в модулях заданы параметром Reference and feedback units, velUnits. Скорости Upshift указывают на скорость транспортного средства, при которой механизм должен увеличиться на 1.

Измерениями массива является m положения педали n передачи. Первый столбец данных, когда n равняется 1, upshift скорость для нейтрального механизма.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Shift type, shftType на Scheduled.

Скоростные данные о включении понижающей передачи в зависимости от положения педали и механизма, в модулях заданы параметром Reference and feedback units, velUnits. Скорости включения понижающей передачи указывают на скорость транспортного средства, при которой механизм должен уменьшиться на 1.

Измерениями массива является m положения педали n передачи. Первый столбец данных, когда n равняется 1, скорость включения понижающей передачи для нейтрального механизма.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Shift type, shftType на Scheduled.

Время, требуемое переключать, tClutch, в s.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Shift type, shftType на Scheduled.

Время, требуемое затрагивать реверс от нейтрального, tRev, в s.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Shift type, shftType на Scheduled.

Время, требуемое затрагивать парк от нейтрального, tPark, в s.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, установите Shift type, shftType на Scheduled.

Ссылки

[1] Щебеночное покрытие, C. C. "Оптимальное управление предварительным просмотром для линейных систем". Журнал динамических систем, измерения и управления. Издание 102, номер 3, сентябрь 1980.

[2] Щебеночное покрытие, C. C. "Приложение оптимального управления предварительным просмотром для симуляции автомобильного управления с обратной связью". Транзакции IEEE в системах, человеке и кибернетике. Издание 11, выпуск 6, июнь 1981.

[3] Щебеночное покрытие, C. C. Разработка Драйвера/Транспортного средства, Регулирующего Модели Взаимодействия для Динамического анализа. Итоговый Технический отчет UMTRI-88-53. Анн-Арбор, Мичиган: Научно-исследовательский институт Транспортировки Мичиганского университета, декабрь 1988.

[4] Хоффман, Габриэль М., Клэр Дж. Томлин, Майкл Монтемерло и Себастиан Трун. "Автономное Автомобильное Отслеживание Траектории для Управления Для бездорожья: Проектирование контроллера, Экспериментальная Валидация и Гонки". Американская Конференция по Управлению. 2007, стр 2296–2301. doi:10.1109/ACC.2007.4282788

Расширенные возможности

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

Смотрите также

|

Введенный в R2018a