Маневр изменения двойного маршрута

Этот пример готовых узлов представляет полную модель динамики аппарата перенесение маневру изменения двойного маршрута согласно стандартному ISO 3888-2^[4]. Можно создать собственные версии, устанавливание среды, чтобы протестировать то транспортное средство соответствует конструктивным требованиям при нормальных и экстремальных условиях движения. Используйте пример готовых узлов, чтобы анализировать поездку на транспортном средстве и обработку и разработать средства управления шасси. Чтобы выполнить исследования транспортного средства, включая пределы устойчивости и поперечного ускорения рыскания, используют этот пример готовых узлов.

ISO 3888-2 задает маневр изменения двойного маршрута, чтобы проверить производительность предотвращения препятствия транспортного средства. В тесте, драйвере:

Ускоряется, пока транспортное средство не врезается в целевую скорость
Отпускает педаль акселератора
Руль поворотов, чтобы следовать за путем в левый маршрут
Руль поворотов, чтобы следовать за путем назад в правильный маршрут

Как правило, конусы отмечают контуры маршрута. Если транспортное средство и драйвер могут согласовать маневр, не врезаясь в конус, транспортное средство проходит тест.

Чтобы протестировать продвинутые системы помощи водителю (ADAS) и восприятие автоматизированного управления (AD), планирование и программное обеспечение управления, можно запустить маневр в 3D среде. Для 3D требований платформы механизма визуализации и рекомендаций по аппаратным средствам, смотрите Нереальные Требования Среды симуляции Engine и Ограничения.

Чтобы создать и открыть рабочую копию двойного маршрута изменяют проект примера готовых узлов, входят

vdynblksDblLaneChangeStart

Эта таблица суммирует блоки и подсистемы в примере готовых узлов. Некоторые подсистемы содержат варианты.

Элемент примера готовых узлов	Описание	Варианты
Lane Change Reference Generator	Генерирует дорожные знаки для подсистемы визуализации и сигналов траектории
Команды драйвера	Реализует модель драйвера что использование примера готовых узлов, чтобы сгенерировать ускорение, торможение, механизм и регулирование команд. По умолчанию вариантом подсистемы Driver Commands является блок Predictive Driver.	✓
Среда	Ветер реализаций и наземные войска	✓
Контроллеры	Контроллеры реализаций для блоков управления двигателем (ЭКЮ), передачи, антиблокировочные тормозные системы (ABS) и активные дифференциалы.	✓
Пассажирское транспортное средство	Реализует: Тело, приостановка и колеса Механизм Регулирование, передача, автомобильная трансмиссия и тормоза	✓
Визуализация	Обеспечивает траекторию транспортного средства, ответ драйвера и 3D визуализацию	✓

Чтобы заменить вариант по умолчанию, на вкладке Modeling, в разделе Design, кликают по выпадающему. В разделе General выберите Variant Manager. В Различном менеджере перейдите к варианту, который вы хотите использовать. Щелкните правой кнопкой и выберите Override using this Choice.

Генератор ссылки изменения маршрута

Используйте блок Lane Change Reference Generator, чтобы сгенерировать:

Дорожные знаки для подсистемы Визуализации — левые и правые контуры маршрута являются функцией параметра Vehicle width.
Скорость и боковые опорные сигналы для Прогнозирующего Блока драйверов — Использование Lateral reference position breakpoints и параметры Lateral reference data, чтобы задать боковую ссылочную траекторию в зависимости от продольного расстояния.

Чтобы запустить симуляции с ненулевые установившиеся скорости, используйте параметры вкладки Steady-state initial conditions и Steady-State Solver. Для примера смотрите, Запускают Маневр Изменения Двойного Маршрута при Целевой Скорости.

Команды драйвера

Блок Driver Commands реализует модель драйвера что использование примера готовых узлов, чтобы сгенерировать ускорение, торможение, механизм и регулирование команд. По умолчанию, если вы выбираете параметры блоков Reference Generator Use maneuver-specific driver, initial position, and scene, пример готовых узлов выбирает драйвер для маневра, который вы задали.

Установка командного режима транспортного средства	Реализация
`Longitudinal Driver`	Блок Longitudinal Driver — Продольный отслеживающий скорость контроллер. На основе ссылки и скоростей обратной связи, блок генерирует нормированное ускорение и тормозящие команды, которые могут варьироваться от 0 до 1. Используйте блок, чтобы смоделировать динамический ответ драйвера или сгенерировать команды, необходимые, чтобы отследить продольный ездовой цикл.
`Predictive Driver` (значение по умолчанию)	Блок Predictive Driver — 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.
`Open Loop`	Реализует систему разомкнутого контура так, чтобы можно было сконфигурировать пример готовых узлов для постоянного или основанного на сигнале регулирования, ускорения, торможения и ввода команд механизма.

Среда

Подсистема Среды генерирует ветер и наземные войска. Пример готовых узлов имеет эти варианты среды.

Среда	Вариант	Описание
Оснуйте обратную связь	`3D Engine`	Блок Vehicle Terrain Sensor использования, чтобы реализовать трассировку лучей в 3D среде
Оснуйте обратную связь	`Constant` (значение по умолчанию)	Реализует постоянное значение трения

Контроллеры

Подсистема Контроллеров генерирует крутящий момент механизма, механизм передачи, тормозное давление и команды дифференциального давления.

ECU

Контроллер ECU генерирует команду крутящего момента механизма. Контроллер предотвращает сверхгазование на механизме путем ограничения команды крутящего момента механизма значением, заданным переменной EngRevLim рабочего пространства модели. По умолчанию значение составляет 7 000 об/мин. Если дифференциальная команда крутящего момента превышает ограниченную команду крутящего момента механизма, ECU устанавливает команду крутящего момента механизма на дифференциальный крутящий момент, которым управляют.

Управление передачей

Подсистема контроллера Передачи генерирует команду механизма передачи. Контроллер включает эти варианты.

Вариант	Описание
`Driver - No Clutch`	Управление передачей разомкнутого контура. Контроллер устанавливает команду механизма на запрос механизма.
`PRNDL Controller` (значение по умолчанию)	Реализует управляющий модуль передачи (TCM), который использует Stateflow^® логика, чтобы сгенерировать команду механизма на основе ускорения транспортного средства, тормозите команду, скорость колеса, скорость вращения двигателя и запрос механизма.
`Paddles`	Реализует контроллер весла, который использует ускорение транспортного средства и скорость вращения двигателя, чтобы сгенерировать команду механизма.
`Transmission Controller`	Реализует управляющий модуль передачи (TCM), который использует логику Stateflow, чтобы сгенерировать команду механизма на основе ускорения транспортного средства, скорости колеса и скорости вращения двигателя.

Управление тормозным давлением

Подсистема контроллера Тормоза реализует подсистему Управления Тормозным давлением, чтобы сгенерировать команду тормозного давления. Подсистема Управления Тормозным давлением имеет эти варианты.

Вариант Описание

Вариант	Описание
`Bang Bang ABS`	Реализует контроллер обратной связи антиблокировочной тормозной системы (ABS), который переключается между двумя состояниями, чтобы отрегулировать промах колеса. Управление скорострельного оружия минимизирует ошибку между фактическим промахом и желаемым промахом. Для желаемого промаха диспетчер использует значение промаха, в котором кривая mu-промаха достигает пикового значения. Это желаемое значение промаха оптимально для минимального тормозного пути.
`Open Loop` (значение по умолчанию)	Управление тормозом разомкнутого контура. Контроллер устанавливает команду тормозного давления на ссылочное тормозное давление на основе команды тормоза.
`Five-State ABS`	Управление ABS с пятью состояниями, когда вы симулируете маневр.^1,2,3 Диспетчер ABS с пятью состояниями использует переключение логики на основе замедления колеса и ускорения транспортного средства, чтобы управлять тормозным давлением в каждом колесе. Рассмотрите использование управления ABS с пятью состояниями, чтобы предотвратить тупик колеса, тормозной путь уменьшения, или обеспечить устойчивость рыскания во время маневра. Параметры ABS по умолчанию приняты за работу на дорогах, которые имеют постоянный содействующий масштабный коэффициент трения 0,6.

Bang Bang ABS

Реализует контроллер обратной связи антиблокировочной тормозной системы (ABS), который переключается между двумя состояниями, чтобы отрегулировать промах колеса. Управление скорострельного оружия минимизирует ошибку между фактическим промахом и желаемым промахом. Для желаемого промаха диспетчер использует значение промаха, в котором кривая mu-промаха достигает пикового значения. Это желаемое значение промаха оптимально для минимального тормозного пути.

Open Loop (значение по умолчанию)

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

Five-State ABS

Управление ABS с пятью состояниями, когда вы симулируете маневр.^1,2,3 Диспетчер ABS с пятью состояниями использует переключение логики на основе замедления колеса и ускорения транспортного средства, чтобы управлять тормозным давлением в каждом колесе.

Рассмотрите использование управления ABS с пятью состояниями, чтобы предотвратить тупик колеса, тормозной путь уменьшения, или обеспечить устойчивость рыскания во время маневра. Параметры ABS по умолчанию приняты за работу на дорогах, которые имеют постоянный содействующий масштабный коэффициент трения 0,6.

Активное дифференциальное управление

Активная Дифференциальная подсистема Управления генерирует команду дифференциального давления. Чтобы вычислить команду, подсистема имеет эти варианты.

Вариант Описание

Вариант	Описание
`Rear Diff Controller`	Реализует контроллер, который генерирует команду дифференциального давления на основе: Регулируйте угол Тангаж транспортного средства, рыскание и крен Тормозите команду Скорость колеса Механизм Ускорение транспортного средства
`No Control` (значение по умолчанию)	Не реализует контроллер. Устанавливает команду дифференциального давления на 0.

Rear Diff Controller

Реализует контроллер, который генерирует команду дифференциального давления на основе:

Регулируйте угол
Тангаж транспортного средства, рыскание и крен
Тормозите команду
Скорость колеса
Механизм
Ускорение транспортного средства

No Control (значение по умолчанию)

Не реализует контроллер. Устанавливает команду дифференциального давления на 0.

Пассажирское транспортное средство

Пассажирская подсистема Транспортного средства имеет механизм, контроллеры и кузов с четырьмя колесами. А именно, транспортное средство содержит эти подсистемы.

Тело, приостановка, подсистема колес Вариант Описание

Тело, приостановка, подсистема колес	Вариант	Описание
PassVeh7DOF	`PassVeh7DOF`	Транспортное средство с четырьмя колесами: Кузов имеет три степени свободы (ЧИСЛО СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ) — Продольный, боковой, и рыскание Каждое колесо имеет одну степень свободы — Прокрутка
PassVeh14DOF	`PassVeh14DOF` (значение по умолчанию)	Транспортное средство с четырьмя колесами. Кузов имеет шесть ЧИСЕЛ СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ — Продольный, боковой, вертикальный и тангаж, рыскание и крен Каждое колесо имеет два ЧИСЛА СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ — Вертикальный и прокручивающийся

PassVeh7DOF

PassVeh7DOF

Транспортное средство с четырьмя колесами:

Кузов имеет три степени свободы (ЧИСЛО СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ) — Продольный, боковой, и рыскание
Каждое колесо имеет одну степень свободы — Прокрутка

PassVeh14DOF

PassVeh14DOF (значение по умолчанию)

Транспортное средство с четырьмя колесами.

Кузов имеет шесть ЧИСЕЛ СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ — Продольный, боковой, вертикальный и тангаж, рыскание и крен
Каждое колесо имеет два ЧИСЛА СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ — Вертикальный и прокручивающийся

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

Регулирование, передача, автомобильная трансмиссия и подсистема тормозов		Вариант	Описание
Идеал автомобильной трансмиссии фиксированный механизм	Модель Driveline	`All Wheel Drive`	Сконфигурируйте автомобильную трансмиссию для с приводом на все колеса, с передними ведущими колесами, заднего колеса или заднего колеса активный дифференциальный диск и задайте тип связи крутящего момента.
		`Front Wheel Drive`
		`Rear Wheel Drive`
		`Rear Wheel Drive Active Differential` (значение по умолчанию)
	Передача	`Ideal` (значение по умолчанию)	Реализует зафиксированную передачу механизма идеала.
	Тормозите гидравлику	N/A	Реализует эвристический ответ гидравлической системы, когда контроллер применяет команду тормоза к цилиндру. Включает передние и задние коэффициенты смещения колеса. Подсистема преобразует поданное давление в цилиндрическое положение золотника. Чтобы сгенерировать тормозное давление, золотник применяет поток в нисходящем направлении к цилиндрам.

Визуализация

Когда вы запускаете симуляцию, подсистема Визуализации обеспечивает драйвер, транспортное средство и информацию об ответе. Пример готовых узлов регистрирует сигналы транспортного средства во время маневра, включая регулирование, транспортное средство и скорость вращения двигателя и поперечное ускорение. Можно использовать Инспектора Данных моделирования, чтобы импортировать регистрируемые сигналы и исследовать данные.

Image of Visualization subsystem

Элемент	Описание
Команды драйвера	Команды драйвера: Угол Handwheel Ускоряющая команда Тормозите команду
Ответ транспортного средства	Ответ транспортного средства: Скорость вращения двигателя Скорость транспортного средства Ускоряющая команда
Блок Lane Change Scope	Боковое смещение транспортного средства по сравнению со временем: Красная линия — Конусы, отмечающие правильный контур маршрута Оранжевая линия — Конусы, отмечающие оставленный контур маршрута Синяя линия — Ссылочная траектория Зеленая линия — Фактическая траектория
Держитесь, Скорость, блок Lat Accel Scope	`SteerAngle` — Регулирование угла по сравнению со временем `<xdot>` — Продольная скорость транспортного средства по сравнению со временем `<ay>` — Поперечное ускорение по сравнению со временем
Транспортное средство плоттер XY	Транспортное средство, продольное по сравнению с боковым расстоянием
Блок ISO 15037-1:2006	Отобразите сигналы измерения стандарта ISO в Инспекторе Данных моделирования, включая угол руля и крутящий момент, продольный и поперечная скорость и угол заноса

3D Визуализация

Опционально, можно включить или отключить 3D среду визуализации. Для 3D требований платформы механизма визуализации и рекомендаций по аппаратным средствам, смотрите Нереальные Требования Среды симуляции Engine и Ограничения. После того, как вы открываете пример готовых узлов, в подсистеме Визуализации, открываете блок 3D Engine. Установите эти параметры.

3D Engine к Enabled.
Scene к одной из сцен, например, Straight road.
Расположить транспортное средство в сцену:
1. Выберите метод инициализации положения:
  - Recommended for scene — Установите начальное положение транспортного средства на значения, рекомендуемые для сцены
  - User-specified — Установите свое собственное начальное положение транспортного средства
2. Нажмите Update the model workspaces with the initial values, чтобы перезаписать начальное положение транспортного средства в рабочих пространствах модели с прикладными значениями.

Когда вы запускаете симуляцию, просматриваете ответ транспортного средства в AutoVrtlEnv окно.

Примечание

Открыть и закрыть AutoVrtlEnv окно, используйте Simulink^® Кнопки Run и Stop. Если вы вручную закрываете AutoVrtlEnv окно, Simulink останавливает симуляцию с ошибкой.
Когда вы включаете 3D среду визуализации, вы не можете уступить симуляции.

Чтобы гладко изменить поля зрения камеры, используйте эти ключевые команды.

Ключ	Поле зрения камеры
1	Назад оставленный	Просмотрите анимированный GIF
2	Назад
3	Обратное право
4	Левый
5	Внутренний
6	Право
7	Передняя сторона оставлена
8	Передняя сторона
9	Переднее право
0	Наверху

Для дополнительного управления камерой используйте эти ключевые команды.

Ключ	Управление камерой
Вкладка	Циклически повторите представление между всеми транспортными средствами в сцене. Просмотрите анимированный GIF
Колесико прокрутки мыши	Управляйте расстоянием камеры от транспортного средства. Просмотрите анимированный GIF
L	Переключите эффект задержки камеры на или прочь. Когда вы включаете эффект задержки, поле зрения камеры включает: Задержка положения, на основе транспортного средства поступательное ускорение Задержка вращения, на основе транспортного средства вращательная скорость Эта задержка включает улучшенную визуализацию полного ускорения транспортного средства и вращение. Просмотрите анимированный GIF
F	Переключите свободный режим камеры на или прочь. Когда вы включаете свободный режим камеры, можно использовать мышь, чтобы изменить тангаж и рыскание камеры. Этот режим позволяет вам вращаться вокруг камеры вокруг транспортного средства. Просмотрите анимированный GIF

Ссылки

[1] Pasillas-Lépine, Уильям. "Гибридное моделирование и предельный анализ цикла для класса пятифазовых антиблокировочных алгоритмов тормоза". Системная Динамика транспортного средства 44, № 2 (2006): 173-188.

[2] Джерард, Мэтью, Уильям Пэзиллас-Лепайн, Эдвин Де Ври и Мишель Верхэеджен. "Улучшения пятифазового алгоритма ABS для экспериментальной валидации". Системная Динамика транспортного средства 50, № 10 (2012): 1585-1611.

[3] Bosch, R. "Bosch Автомобильное Руководство". 10-й редактор Варрендэйл, усилитель мощности (УМ): SAE International, 2018.

[4] ISO 3888-2: 2011. Легковые автомобили — Испытательная площадка для серьезного маневра изменения маршрута.

Документация