此示例显示了如何使用自适应巡航控制系统模块,并演示了该模金宝app块的控制目标和约束。
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配备有自适应巡航控制(ACC)的车辆(EGO CAR)具有诸如雷达的传感器,可测量与前车辆(铅轿厢)的前车辆的距离,.传感器还测量引线车的相对速度,.ACC系统有以下两种运行模式:
速度控制:自我汽车以驾驶者设定的速度行驶。
间距控制:自我车与引导车保持安全距离。
ACC系统根据实时雷达测量来决定使用哪种模式。例如,如果引导车太近,ACC系统从速度控制切换到间距控制。同样,如果前车距离较远,ACC系统将从间距控制切换到速度控制。换句话说,ACC系统使ego汽车以驾驶员设定的速度行驶,只要它保持安全距离。
ACC系统运行模式的判断原则如下:
如果,则速度控制模式是主动的。控制目标是跟踪驾驶者设定的速度,.
如果,则间距控制模式激活。控制目标是保持安全距离,.
在Simulink中建立了铅车和自我车的动力学模型。金宝app打开Simulin金宝appk模型。
mdl =“mpcACCsystem”;Open_System(MDL)
为了近似现实的驾驶环境,引线轿厢的加速度根据模拟期间的正弦波而变化。自适应巡航控制系统块输出自助式汽车的加速度控制信号。
定义采样时间,Ts
和仿真持续时间,T
,在几秒钟内。
ts = 0.1;t = 80;
对于EGO车辆和铅载体,加速度和速度之间的动态被建模为:
这近似了节流阀体和车辆惯性的动态。
为ego car指定线性模型。
G_ego =特遣部队(1,[0.5,1,0]);
指定两个车辆的初始位置和速度。
x0_lead = 50;铅轿车的%初始位置(M)v0_lead = 25;导车初速度% (m/s)x0_ego = 10;自我汽车(M)的初始职位v0_ego = 20;自助式汽车的初始速度(m / s)
在Simulink中采用自适应巡航控制系统模块对ACC系统进行建模。金宝appACC系统块的输入如下:
司机让速度
时间差距
自我汽车的速度
到铅轿车的相对距离(雷达)
相对于前车的速度(雷达)
ACC系统的输出是自助式汽车的加速度。
引线车与自助式汽车之间的安全距离是自我汽车速度的函数,:
在哪里停顿是否是默认的间距和就是车辆之间的时间间隔。指定的值,以米,和,在几秒钟内。
t_gap = 1.4;d_default = 10;
指定M / s中的驱动程序集速度。
v_set = 30;
考虑到车辆动态的物理限制,加速度被限制在范围内[-3,2]
(米/秒^ 2)。
amin_ego = 3;amax_ego = 2;
对于这个例子,自适应巡航控制系统块的默认参数与仿真参数匹配。如果模拟参数与默认值不同,则相应地更新块参数。
运行仿真。
sim (mdl)
——>模型转换为离散时间。——>假设添加到测量输出通道2上的输出扰动为集成白噪声。假设对测量的输出通道#1没有增加任何干扰。——>”模式。mpc对象的Noise属性为空。假设每个测量输出通道上都有白噪声。
绘制仿真结果。
mpcACCplot (logsout D_default、t_gap v_set)
在最初的3秒内,为了达到驾驶者设定的速度,“自我”赛车会全速加速。
从3到13秒,铅轿厢缓慢加速。结果,为了保持与铅轿车的安全距离,自助式汽车以较慢的速度加速。
从13秒到25秒,自我汽车保持驾驶者设定的速度,如图所示速度阴谋。但是,随着铅轿厢降低速度,间距误差在20秒后开始旋转0。
从25秒到45秒,领先的车减速,然后再次加速。自我车通过调整速度来保持与领先车的安全距离,如图所示距离情节。
从45到56秒,间距误差在上面0
.因此,自我车再次达到驾驶者设定的速度。
从56到76秒,重复从25到45个间隔的减速/加速序列。
在整个仿真过程中,控制器确保两车之间的实际距离大于设定的安全距离。当实际距离足够大时,控制器保证自我车辆遵循驾驶者设定的速度。
从MATLAB路径删除示例文件文件夹,然后关闭Simulink模型。金宝app
rmpath(fullfile(matlabroot,'例子','MPC','主要的'));bdclose (mdl)