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智能车辆路径跟踪:carsim和simulink联合仿真,基于车速的变权重多点预瞄驾驶员模型个例

2021-07-08 16:02:43  阅读:1006  来源: 互联网

标签:仿真 carsim simulink 预瞄 转角 工况 模型


@基于轨迹预测的多点预瞄驾驶员模型

一、预瞄-控制基本原理

二、casim模型的搭建

三、联合仿真结果分析

前言
本文主要是参考发表在机械工程学报上的《一类基于轨迹预测的驾驶员方向控制模型》文献。文献中使用的是单点预瞄驾驶员模型,我搭建的模型公式也是论文上面的依据恒定横摆角速度假设,建立的是多点预瞄期望式和补偿式驾驶员模型。这里分享一个期望式多点预瞄。carsim2016和matlab2018联合仿真。

(1)主要是这个模型去求出前轮转角,传给carsim,控制车辆沿着设计的路径在道路中心线行驶。
(2)求前轮转角要用到的公式:
在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述图中:式(3)为汽车理论中的稳定性因数K,Gw是用来描述汽车处于稳态时车辆横摆角速度W对方向盘转角的稳态增益
K的计算需要用到carsim中参数,这个直接可以从crsim中获取。接着就是在carsim中设置仿真工况。及变量的设置。

二、carsim仿真工况设置
设置仿真工况车速为60km/h在这里插入图片描述这个图中设置了4个预瞄点。
在这里插入图片描述 这里设置了14个输出变量,具体的输出变量是什么意思,可以在carsim中设置时右键点击查看。
输出变量为方向盘转角:IMP_steer_SW
这里整个工况设置如图:
在这里插入图片描述三、仿真模型的搭建
在carsim中send to simulink得到事先搭建好的simulink模型。
在这里插入图片描述运行后,与搭建的单点预瞄做对比。路径选择:双移线工况
在这里插入图片描述 这个双移线工况是《无人驾驶车辆模型预测控制》一书中的函数设计而来,通过改变参数使得双移线轨迹曲率更加平滑。
运行仿真模型:在这里插入图片描述 这里得到的是方向盘转角的图形,与其他参考论文不一样的是,大多数轨迹跟踪控制的是前轮转角;而这篇文献控制输入量是方向盘转角。
实际仿真效果图:本来是录制的一个视频,但是插入不了,就截图显示。
在这里插入图片描述仿真结果图为车辆质心处的偏差。可以看到在曲率变化较大时,车速在60km/h的跟踪精度都还是可以跟踪上期望的双移线轨迹。

![在这里插入图片描述](https://www.icode9.com/i/ll/?i=20210708152458356.png?,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MTU0NzU3MA==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center)	
车辆还是很好的能够跟踪双移线路径,保持在车道中心线行驶。

四、补充
simulink中车身质量m、vx、a,b等是在carsim直接获取,i_sw是用的参考论文里面的,deta_f偏差的计算是参考论文里面的后一部分上有给出,感兴趣的可以下载那篇论文了解。
比较单点预瞄驾驶员模型。多点预瞄比单点预瞄更加准确,精度更高
在这里插入图片描述这个是车速在36km/h的轨迹跟踪效果。

标签:仿真,carsim,simulink,预瞄,转角,工况,模型
来源: https://blog.csdn.net/weixin_51547570/article/details/118573116

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