主要内容

Double-Lane改变策略

这个参考应用代表了一个完整的车辆动力学模型，经历了根据标准ISO 3888-2的双车道变道机动［4］．您可以创建自己的版本，建立一个框架，以测试您的车辆在正常和极端驾驶条件下满足设计要求。使用参考应用程序分析车辆的平顺性和操纵性，并开发底盘控制。执行车辆研究，包括偏航稳定性和横向加速度限制，使用这个参考应用程序。

ISO 3888-2定义了双车道变道机动，以测试车辆的避障性能。在测试中，驾驶员:

  • 加速直到车辆达到目标速度

  • 松开油门踏板

  • 转向方向盘，沿着小路进入左车道

  • 转动方向盘，沿着小路回到右车道

通常情况下，锥状物标记车道边界。如果车辆和驾驶员能够在不撞到圆锥体的情况下进行操纵，车辆就通过了测试。

为了测试高级驾驶员辅助系统(ADAS)和自动驾驶(AD)感知、规划和控制软件，您可以在3D环境中进行操作。有关3D可视化引擎平台的要求和硬件建议，请参见虚幻引擎模拟环境的要求和限制．

要创建并打开双线变道参考应用程序项目的工作副本，输入

vdynblksDblLaneChangeStart

该表总结了参考应用中的模块和子系统。一些子系统包含变体。

参考应用程序元素 描述 变体

变道参考发生器

为可视化子系统生成车道信号和轨迹信号

司机命令

实现参考应用程序用于生成加速、制动、齿轮和转向命令的驾驶员模型。

默认情况下,司机命令子系统的变体是预测司机块。

✓

环境

执行风力和地面力量

✓

控制器

实现发动机控制单元(ecu)，变速器，防抱死制动系统(ABS)和主动差速器的控制器。

✓

客运车辆

实现了:

  • 车身、悬挂和车轮

  • 引擎

  • 转向、传动、传动系统和刹车

✓

可视化

提供车辆轨迹、驾驶员响应和3D可视化

✓

控件上重写默认变量建模选项卡,设计部分，单击下拉菜单。在一般部分中,选择变体经理．在变体管理器中，导航到您想要使用的变体。右键单击并选择使用此选择覆盖．

变道参考发生器

使用变道参考发生器块生成:

  • 可视化子系统的车道信号-左和右车道边界是一个函数车辆宽度参数。

  • 预测驱动块的速度和横向参考信号-使用横向参考位置断点和横向参考数据参数指定横向参考轨迹作为纵向距离的函数。

要从非零稳态速度开始模拟，请使用稳定状态的初始条件和稳态解算器选项卡参数。例如，请参见以目标速度启动双变道机动．

司机命令

的司机命令块实现了参考应用程序用于生成加速、制动、齿轮和转向命令的驾驶员模型。默认情况下，如果您选择参考发生器块参数使用机动特定的驾驶员，初始位置和场景，参考应用程序为您指定的操作选择驱动程序。

车辆命令模式设置

实现

纵向驱动程序

纵向驱动程序块-纵向速度跟踪控制器。基于参考和反馈速度，块生成规范化的加速和制动命令，可以从0到1不等。使用该模块模拟驾驶员的动态响应，或生成跟踪纵向驱动周期所需的命令。

预测司机(默认)

预测司机block -控制器，生成规范化的转向，加速和制动命令，以跟踪纵向速度和横向参考位移。规范化的命令可以在-1到1之间变化。该控制器使用单轨道(自行车)模型进行最优单点预览控制。

开环

实现一个开环系统，使您可以配置参考应用为常数或基于信号的转向，加速，制动，和齿轮命令输入。

环境

环境子系统产生风和地面力量。参考应用程序具有这些环境变体。

环境 变体 描述

地面反馈

3 d引擎

使用车辆地形传感器块在三维环境中实现射线跟踪

常数(默认)

实现恒定摩擦值

控制器

控制器子系统生成发动机扭矩、传动齿轮、制动压力和压差命令。

ECU

ECU控制器生成发动机转矩命令。控制器通过限制发动机转矩命令到模型工作空间变量指定的值来防止发动机转速过高EngRevLim．缺省值为7000 rpm。如果差速转矩命令超过了有限的发动机转矩命令，ECU将发动机转矩命令设置为所命令的差速转矩。

传输控制

变速器控制器子系统生成变速器齿轮命令。控制器包括这些变体。

变体 描述

司机-无离合器

开环传输控制。控制器将齿轮命令设置为齿轮请求。

PRNDL控制器(默认)

实现使用statflow的传输控制模块(TCM)®根据车辆加速度、制动命令、轮速、发动机转速和齿轮请求生成齿轮命令的逻辑。

桨

实现一个桨控制器，使用车辆加速度和引擎速度来生成齿轮命令。

传输控制器

实现变速器控制模块TCM，通过statflow逻辑根据车辆加速度、轮速、发动机转速生成齿轮命令。

制动压力控制

制动控制器子系统实现了一个制动压力控制子系统来生成制动压力命令。制动压力控制子系统有这些变种。

变体 描述

开关式ABS

实现了一个防抱死制动系统(ABS)反馈控制器，切换两种状态来调节车轮打滑。bang-bang控制使实际滑移和期望滑移之间的误差最小化。对于期望的滑移，控制器使用滑移曲线达到峰值时的滑移值。这个期望的滑移值是最小制动距离的最佳值。

开环(默认)

开环制动控制。控制器根据制动命令将制动压力命令设置为参考制动压力。

五状态ABS

模拟机动时的五态防抱死系统控制。1，2，3五态ABS控制器采用基于车轮减速和车辆加速的逻辑切换来控制每个车轮的制动压力。

考虑使用五状态ABS控制，以防止车轮锁定，减少制动距离，或保持偏航稳定性在机动期间。默认的ABS参数设置为在具有恒定摩擦系数缩放系数为0.6的道路上工作。

主动微分控制

主动差压控制子系统会生成差压命令。为了计算命令，子系统有这些变体。

变体 描述

后方Diff控制器

执行产生压差命令的控制器:

  • 引导角

  • 飞行器俯仰、偏航和横摇

  • 制动命令

  • 轮速度

  • 齿轮

  • 车辆加速度

无法控制(默认)

不实现控制器。将压差命令设置为0。

客运车辆

乘用车子系统有一个引擎、控制器和一个带有四个轮子的车身。具体来说，飞行器包含这些子系统。

车身，悬架，车轮子系统 变体 描述

PassVeh7DOF

PassVeh7DOF

四轮车辆:

  • 车身有三个自由度(dof) -纵向，横向和偏航

  • 每个车轮有一个自由度-滚动

PassVeh14DOF

PassVeh14DOF(默认)

有四个轮子的车辆。

  • 车身有六个自由度-纵向，横向，垂直和俯仰，偏航和滚转

  • 每个车轮有两个自由度-垂直和滚动
引擎子系统 变体 描述

映射引擎

SiMappedEngine(默认)

映射的火花点火(SI)发动机

转向，传动，传动系统，和刹车子系统

 变体 描述

传动系统理想的固定齿轮

动力传动系统模型

 全轮驱动

配置全轮、前轮、后轮主动差动驱动的传动系统，并指定扭矩联轴器的类型。

前轮驱动

后轮驱动

后轮驱动主动差速器(默认)

传输

理想的(默认)

实现理想的固定齿轮传动。

制动液压

NA

实现了启发式响应的液压系统时，控制器应用一个制动命令到一个气缸。包括前轮和后轮偏置系数。该分系统将施加的压力转换到气缸阀芯位置。为了产生制动压力，阀芯向汽缸下游施加流体。

可视化

当您运行模拟时，可视化子系统将提供驾驶员、车辆和响应信息。参考应用程序记录机动过程中的车辆信号，包括转向、车辆和发动机速度，以及侧向加速度。您可以使用仿真数据检查器来导入记录的信号并检查数据。

可视化子系统图像

元素 描述

司机命令

司机命令:

  • 手轮角

  • 加速命令

  • 制动命令

车辆响应

汽车反应:

  • 发动机转速

  • 车辆速度

  • 加速命令

车道改变范围块

车辆横向位移与时间:

  • 红线-标志右车道界线的锥

  • 橙色线-锥标志左车道边界

  • 蓝线-参考轨迹

  • 绿线-实际轨迹

转向，速度，加速度范围块

  • SteerAngle-转向角度与时间

  • < xdot >-纵向车辆速度与时间

  • <啊>-横向加速度与时间

车辆XY绘图仪

车辆纵向与横向距离

ISO 15037 - 1:2006块

在仿真数据检查器中显示ISO标准测量信号，包括方向盘角度和扭矩，纵向和横向速度，侧滑角

三维可视化

您还可以选择启用或禁用3D可视化环境。有关3D可视化引擎平台的要求和硬件建议，请参见虚幻引擎模拟环境的要求和限制．在打开参考应用程序之后，在可视化子系统中，打开3 d引擎块。设置这些参数。

  • 3 d引擎来启用．

  • 场景例如，对其中一个场景直路．

    选择直线道路参数的图像

  • 在场景中定位车辆:

    1. 选择位置初始化方法:

      • 建议现场-将初始车辆位置设置为场景中推荐的值

      • 用户指定的-设定自己的初始位置

    2. 点击使用初始值更新模型工作区使用应用的值覆盖模型工作区中车辆的初始位置。

当你运行模拟时，查看车辆的响应AutoVrtlEnv窗口。

请注意

  • 打开和关闭AutoVrtlEnv窗口，使用Simulink金宝app®运行和停止按钮。如果手动关闭AutoVrtlEnv窗口时，Simu金宝applink将以错误停止模拟。

  • 当启用3D可视化环境时，不能将模拟后退。

要流畅地改变相机视图，请使用以下关键命令。

关键 相机视图

1

左后

显示关键命令和相应的相机视图的图像

查看GIF动画

2

回来

3.

回到正确的

4

左

5

内部

6

正确的

7

前左

8

前面

9

前右

0

开销

对于额外的相机控制，使用这些关键命令。

关键 相机控制
选项卡

在场景中的所有车辆之间循环视图。

查看GIF动画

鼠标滚轮

控制摄像机与车辆的距离。

查看GIF动画

l

开启或关闭相机延迟效果。当你启用延迟效果，相机视图包括:

  • 位置滞后，基于车辆平移加速度

  • 旋转滞后，基于车辆的旋转速度

这种延迟可以改善整体车辆加速和旋转的可视化。

查看GIF动画
F

切换免费拍照模式或关闭。当您启用免费相机模式时，您可以使用鼠标来改变相机的俯仰和偏航。在这种模式下，你可以让相机围绕飞行器运行。

查看GIF动画

参考文献

[1] Pasillas-Lépine，威廉。”一类五相防抱死制动算法的混合建模与极限环分析．"车辆系统动力学44岁的没有。2(2006): 173 - 188。

[2] Gerard, Mathieu, William Pasillas-Lépine, Edwin De Vries和Michel Verhaegen改进的五阶段ABS算法进行了实验验证．"车辆系统动力学50,不。10(2012): 1585 - 1611。

[3]博世博世汽车手册.”第十版。沃伦代尔，宾夕法尼亚州:SAE国际，2018。

[4] iso 3888-2: 2011。乘用车。对严重变道操纵进行赛道测试．

另请参阅

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相关的例子

更多关于

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