Carsim-Simulink的案例
基于四輪轉向和直接橫擺力矩控制的路徑跟蹤集成底盤控制算法設計
最后，卡爾曼增益KU(k)的計算、狀態及其誤差協方差的估計是基于上一步的參數獲得的：
5 仿真結果
為了研究用于路徑跟蹤的底盤集成控制算法的性能，使用CarSim中內置的整車模型在MATLAB/Simulink中進行了三個仿真操作。在單車道變換機動中，對設計的魯棒控制器、控制分配算法和UKF觀測器的性能進行了評估。此外，設計的路徑跟蹤算法與其他三種算法進行了比較。在雙車道變換機動中，測試了所設計的用于路徑跟蹤的底盤集成控制算法的魯棒性能。仿真中使用的車輛參數列于表1中。此外，還列出了控制器觀測器設計的一些參數。名義值、和 分別設置為 20 m/s、15,000 N/rad和18000 N/rad。最大擾動百分比dvx 、dkf和 dkr分別定義為50%、35%和 35%。過程噪聲的協方差矩陣選擇為QU=diag（0.02, 0.02），測量噪聲的協方差矩陣選擇為RU= diag（4, 1），仿真框圖如圖12所示。仿真前，在CarSim車輛模型中設置實車參數。為了在CarSim中實現4WIS和4WID，更換了原有的驅動系統和轉向系統。四輪轉向角和四個驅動扭矩直接施加到四個車輪上，這是MATLAB和CarSim聯合仿真的關鍵步驟。
圖12 仿真模塊圖
單車道變換
在這種情況下，基于設計的底盤集成控制算法，對4WIS和4WID EV進行路徑跟蹤的單車道變換行為。在仿真模型中，縱向速度和道路摩擦系數分別設置為 20 m/s和0.85。
仿真結果如圖13所示。
展開 基于線性變參數系統的四輪轉向自主地面車輛路徑跟蹤控制及實驗驗證
5 仿真分析
為了評估所設計控制器的路徑跟蹤性能，通過CarSim-Simulink平臺使用高度準確的整車模型進行聯合仿真。4WS AGV路徑跟蹤仿真框圖如圖5所示。仿真中4WS AGV的結構參數如表1所示。在車輛測試，雙車道變換（DLC）是最常見和最典型的動作之一。它可以很好地評估車輛的橫向動力性能。對于自動駕駛汽車，DLC 機動也是一個至關重要的動作。該測試不僅可以驗證控制器的路徑跟蹤性能，還可以評估車輛的操縱穩定性。因此，選擇DLC作為條件。
圖5 4WS AGV仿真框圖
A.不同的路面摩擦系數
在本仿真案例中，4WS AGV以不同的路面摩擦系數進行DLC機動，旨在驗證所設計控制器的路徑跟蹤能力。此外，它還可以評估該路徑跟蹤控制器對不同路況的魯棒性。4WS AGV的縱向速度設定為15m/s，道路摩擦系數設定為0.25，0.5和0.85來模擬不同路面條件，即結冰路面、濕路面和干路面。
圖6 不同摩擦系數路面下的路徑跟蹤結果
表2 不同摩擦系數路面下的路徑跟蹤誤差
圖7 不同摩擦系數路面下的橫向位置誤差
圖8 不同摩擦系數路面下的偏航角誤差
不同摩擦系數路面的路徑跟蹤結果如圖6所示。可以發現，即使在冰面上，路徑跟蹤誤差也很小。詳細分析了跟蹤誤差。橫向位置誤差和偏航角誤差如圖7和圖8所示。此外，表2中列出了最大值和均方值（RMS）?？梢钥闯?，結冰道路上橫向位置誤差的最大值和RMS值為0.0711m和0.0272m。偏航角誤差值的最大值和RMS為0.5021。和0.1231。。
展開 案例分享 | 通用汽車推進虛擬自動駕駛和主動安全技術
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作者：Christopher Kinser，通用汽車
美國密歇根州米爾福德
圖 1：行駛中的自動駕駛汽車
通用汽車在密歇根州的米爾福德試驗場運營著一個整車性能中心（圖 2）。全球自動駕駛中心是此項工作的一個重要組成部分，致力于開發各種主動安全功能，諸如先進泊車輔助、全速自適應巡航以及超級巡航等技術。這項工作以通用汽車的零碰撞、零排放及零擁堵的未來愿景為指導。我們團隊的使命是提供讓我們客戶滿意的平穩、合格的駕駛輔助系統。
圖 2：通用汽車在密歇根州的米爾福德試驗場
運營著一個整車性能中心通用汽車的自動駕駛之路
在探討自動駕駛車輛及其能力時，行業標準的自動駕駛水平分級（SAE）有助于從學術角度進行分析。
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