Скоростной профиль пути с изменением кривой и направления

Эта модель использует блок Velocity Profiler, чтобы сгенерировать скоростной профиль для ведущего пути, который включает кривую и изменение направления. В этой модели, перемещения транспортного средства вперед на изогнутом контуре для 50 метров, и затем перемещается прямо наоборот еще для 50 метров.

Блок Velocity Profiler генерирует скоростные профили на основе скорости, ускорения и ограничений толчка, что вы задаете параметры использования. Можно использовать сгенерированный скоростной профиль в качестве входных скоростей ссылки контроллера транспортного средства.

Эта модель в иллюстративных целях и не показывает, как использовать блок Velocity Profiler в полной автоматизированной ведущей модели. Чтобы видеть, как использовать этот блок в такой модели, смотрите, что Автоматизированный Оставляет Камердинера в примере Simulink.

Откройте и смотрите модель

Модель состоит из одного блока Velocity Profiler с постоянными входными параметрами. Откройте модель.

model = 'VelocityProfileCurvedPathDirectionChanges';
open_system(model)

Первые три входных параметров указывают информацию о ведущем пути.

  • Вход Directions задает направление движения транспортного средства вдоль пути, где 1 среднее значение вперед и –1 среднее значение инвертируют. В первом сегменте пути, потому что перемещения транспортного средства только передают, направление 1 вдоль целого сегмента. Во втором сегменте пути, потому что транспортное средство перемещается только наоборот, направление –1 вдоль целого сегмента.

  • Вход CumLengths задает длину пути. Путь состоит из двух 50-метровых сегментов. Первый сегмент представляет прямой левый поворот, и второй сегмент представляет прямой путь наоборот. Путь состоит из последовательности 200 совокупных длин пути с 100 длинами на 50-метровый сегмент.

  • Вход Curvatures задает искривление вдоль этого пути. Искривление первого сегмента пути соответствует поворачивающемуся радиусу 50 метров. Поскольку второй сегмент пути является прямым, искривление 0 вдоль целого сегмента.

В полной автоматизированной ведущей модели можно получить эти входные значения из выхода блока Path Smoother Spline, который сглаживает путь на основе набора положений.

Входные параметры StartVelocity и EndVelocity задают скорость транспортного средства в начале и конце пути, соответственно. Транспортное средство запускает путь, перемещающийся при скорости 1 метра в секунду, и достигает конца пути, перемещающегося при скорости-1 метра в секунду. Отрицательная скорость указывает, что транспортное средство перемещается наоборот в конце пути.

Сгенерируйте скоростной профиль

Симулируйте модель, чтобы сгенерировать скоростной профиль.

out = sim(model);

Выходной скоростной профиль является последовательностью скоростей вдоль пути, которые встречают скорости, ускорению и ограничениям толчка, заданным в параметрах блока Velocity Profiler.

Блок также выводит времена, в которые транспортное средство прибывает в каждую точку вдоль пути. Можно использовать этот выход, чтобы визуализировать скорости в зависимости от времени.

Визуализируйте скоростной профиль

Используйте симуляцию выход, чтобы построить скоростной профиль.

t = length(out.tout);
velocities = out.yout.signals(1).values(:,:,t);
times = out.yout.signals(2).values(:,:,t);

plot(times,velocities)
title('Velocity Profile')
xlabel('Time (s)')
ylabel('Velocity (m/s)')
annotation('textarrow',[0.63 0.53],[0.56 0.56],'String',{'Direction change'});
grid on

Для этого пути блок Velocity Profiler генерирует два отдельных скоростных профиля: один для прямого левого поворота и один для прямого противоположного движения. В окончательном результате блок конкатенирует эти скорости в один скоростной профиль.

Транспортное средство, которое следует за этим скоростным профилем:

  1. Запускается при скорости 1 метра в секунду

  2. Ускоряется вперед

  3. Замедляется, пока его скорость не достигает 0, так, чтобы транспортное средство могло переключить направления движения

  4. Ускоряется наоборот

  5. Замедляется, пока это не достигает своей конечной скорости

В обоих направлениях движения транспортному средству не удается достигнуть максимальной скорости, заданной Максимальной допустимой скоростью (m/s) параметр блока Velocity Profiler, потому что путь слишком короток.

Для получения дополнительной информации о том, как блок вычисляет скоростной профиль, смотрите раздел Algorithms страницы с описанием блока Velocity Profiler.

Смотрите также

|

Похожие темы