主要内容

恒半径机动

这个参考应用程序代表了一个完整的车辆动力学模型，进行恒定半径测试机动。有关类似操作的信息，请参阅标准SAE J266_199601[4]ISO 4138:2012［5］．您可以创建自己的版本，建立一个框架来测试您的车辆在正常和极端驾驶条件下是否满足设计要求。使用这一参考应用在乘坐和处理研究和底盘控制发展，以表征转向和横向车辆动力学。

您可以为开环和闭环测试配置参考应用程序:

  • 开环-保持目标速度和方向盘角度，以确定横向加速度，侧滑特性，以及特定加速度和后续测试机动的转向角度。对于开环测试，设置参考发生器块机动参数增加引导．

  • 闭环-使用预测驱动器在不同速度下保持预先指定的转弯半径，用于驾驶性能和处理性能研究。对于闭环测试，设置参考发生器块机动参数恒定的半径．

要创建并打开恒定半径引用应用程序的工作副本，请输入

vdynblksConstRadiusStart

下表总结了参考应用程序中的块和子系统。有些子系统包含变量。

参考应用程序元素 描述 变体

参考发生器

设置配置机动和3D可视化环境的参数。默认情况下，块设置为恒定半径机动，3D模拟引擎环境禁用。

有关最低3D可视化环境硬件要求，请参见虚幻引擎模拟环境的要求和限制．

要启用3D可视化，请在3 d引擎选项卡上,选择启用．

✓

司机命令

实现参考应用程序用于生成加速、制动、档位和转向命令的驱动程序模型。

默认情况下,司机命令子系统变体是预测司机块。

✓

环境

实现风和路的力量。

✓

控制器

实现了发动机控制单元(ecu)、变速箱、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

提供车辆轨迹和驾驶员响应

✓

控件上重写默认变量建模选项卡，在设计部分，单击下拉。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项覆盖．

参考发生器

的参考发生器block设置配置机动和3D仿真环境的参数。默认情况下，块设置为恒定半径机动，3D模拟引擎环境禁用。

使用机动参数指定机动类型。你可以指定双车道变换，扫过正弦，带停留的正弦，以及缓慢增加机动。

如果您选择使用机动特定的驾驶员、初始位置和场景参数，则参考应用程序将为您指定的机动设置驱动程序、初始位置和场景。

有关更多信息，请参见参考发生器．

司机命令

的司机命令Block实现了参考应用程序用于生成加速、制动、档位和转向命令的驱动程序模型。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，参考应用程序将为指定的机动选择驱动程序。

车辆指挥模式设置

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，块生成标准化的加速和制动命令，其范围从0到1。使用块来模拟驱动器的动态响应或生成跟踪纵向驱动循环所需的命令。

预测司机(默认)

预测司机block -生成规范化转向、加速和制动命令以跟踪纵向速度和横向参考位移的控制器。规范化的命令可以在-1到1之间变化。该控制器采用单轨(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，以便您可以配置参考应用程序的恒定或基于信号的转向，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。参考应用程序具有这些环境变量。

环境 变体 描述

地面反馈

3 d引擎

使用模拟三维地形传感器块来实现三维环境下的多点地形传感器

常数(默认)

实现恒定的摩擦值

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。该控制器通过将发动机扭矩命令限制为模型工作空间变量指定的值来防止发动机超速EngRevLim．缺省值为7000rpm。如果差动力矩命令超过发动机限制扭矩命令，ECU将发动机扭矩命令设置为命令差动力矩。

传输控制

传动控制器子系统生成传动齿轮命令。控制器包含这些变量。

变体 描述

驾驶员-无离合器

开环传动控制。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)®基于车辆加速、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

实现一个桨式控制器，它使用车辆加速度和发动机转速来生成齿轮指令。

传输控制器

实现一个传输控制模块(TCM)，该模块使用statflow逻辑根据车辆加速度、轮速和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体。

变体 描述

棒棒ABS

实现了防抱死制动系统(ABS)反馈控制器，在两种状态之间切换以调节车轮滑移。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mu-滑移曲线达到峰值时的滑移值。这个理想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

当你模拟机动时，五状态ABS控制。1、2、3五态ABS控制器通过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，或在机动过程中保持偏航稳定性。默认的ABS参数设置为在具有恒定摩擦系数缩放系数0.6的道路上工作。

主动微分控制

主动差压控制子系统产生压差命令。为了计算命令，子系统有这些变量。

变体 描述

后差动控制器

实现一个控制器，该控制器根据以下命令生成压差命令:

  • 引导角

  • 飞行器俯仰、偏航和滚转

  • 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发动机、控制器和一个有四个轮子的车体。具体来说，飞行器包含这些子系统。

车身，悬挂，车轮子系统 变体 描述

PassVeh7DOF

PassVeh7DOF

四轮车:四轮车:

  • 车身有三个自由度(dfs) -纵向，横向和偏航

  • 每个车轮有一个滚动自由度

子系统有轮胎的变种，包括:

  • Fiala

  • 神奇的公式

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

子系统有变体的悬挂，包括:

  • 双叉骨

  • 独立映射前

  • 运动学与柔度独立悬架

子系统有轮胎的变种，包括:

  • Fiala

  • 神奇的公式
引擎子系统 变体 描述

映射引擎

SiMappedEngine(默认)

映射火花点火(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、后轮或后轮主动差速器的传动系统，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)

实现了理想的固定齿轮传动。

制动液压

NA

当控制器对气缸施加制动命令时，实现液压系统的启发式响应。包括前、后轮偏置系数。子系统将施加的压力转换为气缸阀芯位置。为了产生制动压力，阀芯向气缸下游施加流量。

可视化

当您运行模拟时，Visualization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横向加速度。您可以使用模拟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

  • 横向加速度

转向，速度，仰角加速度范围块

  • SteerAngle-转向角度对时间

  • < xdot >-车辆纵向速度与时间的关系

  • <啊>-横向加速度与时间的关系

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、纵向和横向速度以及侧滑角

如果在引用生成器块上启用3D可视化3 d引擎通过选择启用，可在AutoVrtlEnv窗口。

要平滑地更改相机视图，请使用以下关键命令。

关键 相机视图

1

左后

图像显示关键命令和相应的相机视图

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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

对于其他相机控制，使用这些关键命令。

关键 相机控制
选项卡

在场景中所有车辆之间循环视图。

查看动画GIF

鼠标滚轮

控制摄像机与车辆的距离。

查看动画GIF

l

打开或关闭相机延迟效果。当你启用延迟效果时，相机视图包括:

  • 位置滞后，基于车辆平移加速度

  • 旋转滞后，基于车辆的转速

这种滞后可以改善整体车辆加速和旋转的可视化。

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F

打开或关闭免费相机模式。当您启用自由相机模式时，您可以使用鼠标更改相机的俯仰和偏航。这种模式可以让你的相机围绕车辆运行。

查看动画GIF

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。”改进五阶段ABS算法进行实验验证．"车辆系统动力学50,不。10(2012): 1585-1611。

[3]博斯，r。”博世汽车手册Warrendale, PA: SAE International, 2018。

[4] J266_199601。客车和轻型卡车稳态方向控制试验程序．Warrendale, PA: SAE International, 1996。

[5] iso 4138:2012。乘用车。稳态环形行驶性能。开环试验方法．日内瓦:ISO, 2012年。

另请参阅

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