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轮胎模型MATLAB代码-Optimal_Steering_Control:线性MPC、LQR、LQR+SbW补偿-适合车辆转向...

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简介:
本项目提供基于MATLAB的轮胎模型与最优转向控制算法实现,涵盖线性模型预测控制(MPC)、线性二次型调节器(LQR)及LQR结合侧偏刚度补偿方法,适用于研究车辆转向系统优化。 轮胎模型MATLAB代码中的最佳转向控制LQR、LQR+SbW补偿以及线性MPC的性能研究可以通过将6DoF_plant_functions、classs和init_files文件夹添加到您的MATLAB路径来实现,运行SbWAdaptiveControl文件进行仿真。可以使用init_files/sim_params.m来调整时间步长、路况及操作/期望速度。 这些类包括车辆参数,并且包含初始化所需线性模型的函数。 - 模型1(通过linmodchoice变量选择):状态空间表示为yydotpsipsidot - 模型2:eyeydotepsiepsidot,称为误差动态状态空间 - 模型3:psidot和beta,也被称为侧滑模型 6DoF_plant_functions文件夹包含了模拟要测试控制器的高自由度工厂所需的所有文件。这包括了6DoF底盘和Pacjeka轮胎模型。您能够请求下一个状态、速度状态/states_dot以及“力”作为输出。 MPC使用CasaDiforMatlab解决。

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客服
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  • MATLAB-Optimal_Steering_Control线MPCLQRLQR+SbW-...
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    本项目提供基于MATLAB的轮胎模型与最优转向控制算法实现,涵盖线性模型预测控制(MPC)、线性二次型调节器(LQR)及LQR结合侧偏刚度补偿方法,适用于研究车辆转向系统优化。 轮胎模型MATLAB代码中的最佳转向控制LQR、LQR+SbW补偿以及线性MPC的性能研究可以通过将6DoF_plant_functions、classs和init_files文件夹添加到您的MATLAB路径来实现,运行SbWAdaptiveControl文件进行仿真。可以使用init_files/sim_params.m来调整时间步长、路况及操作/期望速度。 这些类包括车辆参数,并且包含初始化所需线性模型的函数。 - 模型1(通过linmodchoice变量选择):状态空间表示为yydotpsipsidot - 模型2:eyeydotepsiepsidot,称为误差动态状态空间 - 模型3:psidot和beta,也被称为侧滑模型 6DoF_plant_functions文件夹包含了模拟要测试控制器的高自由度工厂所需的所有文件。这包括了6DoF底盘和Pacjeka轮胎模型。您能够请求下一个状态、速度状态/states_dot以及“力”作为输出。 MPC使用CasaDiforMatlab解决。
  • MATLAB - Vehicle Dynamics:用于悬架设计、操控的MATLAB
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    本资源提供用于汽车动力学分析的MATLAB代码,特别聚焦于悬架系统设计、轮胎模型建立以及车辆操控性能评估。 轮胎模型的MATLAB代码用于车辆动力学中的悬架设计、轮胎建模以及车辆行驶与操纵分析。 项目1:根据设定的车辆目标选择弹簧和防侧倾杆。为一辆四轮驱动轿车挑选合适的前部McPherson支柱式悬挂系统和后部多连杆式悬挂系统的弹簧及防滚杠,确保满足以下要求: - 计算出符合车辆性能标准的目标值。 - 后方乘坐舒适性频率和平坦路面行驶的反特征分析。 项目2:选取适合轻型跑车的侧倾杆,并进行轮胎刚度图和转向不足预算。具体包括: - 依据设定的车辆水平目标,如侧倾角度和转向不足程度,选择合适的Rollbar。 - 确保所选侧倾杠直径及转向不足预算符合车辆性能标准。 通过给定参数可以生成详细的Excel工作表,其中包括相应的侧倾杆选择与转向不足预算表格编号。
  • 基于魔术公式法的
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    本研究采用魔术公式法构建轮胎车辆转向模型,深入分析车辆在不同工况下的动态特性,旨在提升车辆操控性和安全性。 压缩文件包含了说明文档与Simulink模型,其中包括了魔术公式的建立、车辆转向的模型以及相平面绘制分析。
  • MATLAB-TTC_FSAE: Formula SAE测试联盟
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    TTC_FSAE是专为Formula SAE赛事设计的MATLAB轮胎模型代码库。该模型基于轮胎测试数据,旨在优化车辆性能和操控性。 轮胎模型的MATLAB代码是为FormulaSAE轮胎测试联盟设计的,旨在利用该数据来帮助UFSC方程式团队开发原型悬架和转向系统。该项目的目标是在不同情况下优化汽车悬架和转向系统的性能,并考虑到轮胎的表现。为此,FSAETTC进行了多次测试,在类似机器上对轮胎进行了一系列试验以测量它们在各种情况下的反应。 这些数据对于加入该联盟的FormulaSAE团队非常有用。具体而言,RunDataCorneringTest.m文件中的MATLAB代码使用exampleData.DAT生成五个数值。图1和2提供了总体的数据可视化效果,帮助用户了解从数据中可以期望的结果;而图3、4和5展示了三维图形,其中针对三个不同的外倾角绘制了侧向力与滑移角度及垂直载荷之间的关系。 需要注意的是,FSAETTC文件仅供加入该联盟的团队使用。为了保护轮胎模型和测试回合的相关私人数据信息,对axampleData.DAT文件进行了轻微调整。
  • 魔术MATLAB
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    本项目提供了一套用于创建和分析魔术轮胎(自修复轮胎)模型的MATLAB代码。通过这些代码,用户可以模拟轮胎的各种物理特性及性能参数,并进行优化设计。 在车辆动力学与控制领域,轮胎魔术公式(Magic Formula)是一种广泛应用的模型,用于描述轮胎与路面之间的相互作用力,在非线性条件下的性能尤为突出。该压缩包中的MATLAB代码实现了这一公式的应用,这对于进行车辆动态模拟、控制系统设计以及轮胎性能分析具有重要意义。 首先来看extension.m文件,它很可能包含了计算侧偏角(camber angle)和垂直变形(vertical deflection)关系的功能。在魔术公式中,几何变化如侧偏与伸张会直接影响到横向力和纵向力的生成。通过调整和理解这段代码,开发者可以更好地预测不同行驶条件下轮胎的行为。 接下来是drawing.m文件,它可能包含了绘制各种输入参数(例如侧偏角、滑移率等)对轮胎力影响关系图形的功能。这些图形对于可视化分析及深入理解魔术公式至关重要,并且有助于工程师优化控制系统的设计方案。“factor.m”文件则涉及计算轮胎魔术公式中的各类系数。该模型通常由一系列复杂的函数表达式构成,其中包含了轮胎材料特性、结构和路面条件等因素的影响。通过这个文件,用户可以根据具体车辆与轮胎类型调整这些系数以更准确地匹配实际情况。 combined.m 文件可能是整个轮胎模型的集成部分,将前面各个组件整合起来形成一个完整的轮胎力模型。在这个文件中,用户可能找到如何调用并使用之前定义的函数来计算横向、纵向及径向力的例子。 此MATLAB代码包提供了一种基础实现方式用于进行车辆动力学仿真研究,并帮助工程师理解轮胎性能以优化操控性和稳定性。为了充分利用这些工具,开发者需要具备一定的编程技能以及对车辆动力学理论知识的理解;同时还需要根据实际数据调整参数设置。在实践中,此类工具可以帮助改善制动性能、转向特性和行驶稳定性的表现,从而提升驾驶安全和舒适度。
  • tiremodel.rar_Dugoff_的Dugoff_Dugoff_
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    本资源为Dugoff轮胎模型相关资料,包含轮胎的Dugoff模型详细介绍及应用说明,适用于研究与学习轮胎力学特性的专业人士。 dugoff轮胎模型的simulink仿真
  • LQR的Simulink块:LQR的Simulink块-MATLAB开发
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    本资源提供了一个用于MATLAB Simulink环境中的线性二次调节器(LQR)控制算法的自定义模块。通过该模块,用户可以方便地在Simulink模型中集成并应用LQR控制器,实现对线性和非线性系统的最优状态反馈控制设计。 **LQR控制器简介** 线性二次调节器(Linear Quadratic Regulator, LQR)是一种用于控制线性系统的经典方法,在控制理论中占有重要地位。其设计目标是找到一个最优控制器,使得系统在一定性能指标下运行,并通常以最小化一个二次型性能指标为目标。该性能指标包括了系统的状态和输入的加权平方和。 **Simulink中的LQR Block** Matlab的Simulink环境中提供了一个LQR Block,用于实现LQR控制器。这个Block允许用户在Simulink模型中直接集成LQR控制器,从而对线性系统进行实时控制。通过配置该Block的参数,用户可以调整控制器的行为以满足特定的系统需求。 **在线优化Q和R矩阵** LQR控制器的性能主要由两组权重矩阵Q和R决定。其中,Q矩阵反映了系统状态的重要性,并通常用于惩罚偏离预期的状态;而R矩阵则体现了输入(控制信号)的影响程度,限制了控制努力的成本。在Simulink中通过调整这两个矩阵的值可以在线优化它们,以调节系统性能与控制成本之间的平衡。 **定义Block参数** 要设置LQR Block的参数,请按照以下步骤操作: 1. **打开LQR Block**: 在Simulink模型中选择LQR Block。 2. **设定Q和R矩阵**: 在Block属性对话框中输入Q和R矩阵的元素。这些矩阵应为对称正定矩阵,以确保性能指标是凸形且具有唯一最优解。 3. **定义状态与输入向量**: 定义系统的状态变量及控制输入的数量,这会影响Q和R矩阵的大小。 4. **配置其他参数**: 如有必要,则可以设定系统矩阵A和B(描述线性方程动态特性的),以及初始条件和时间步长等。 **使用帮助文件** 在Matlab中,每个Block都有相应的帮助文档。对于LQR Block而言,用户可以通过查看相关帮助文档来获取更详细的信息,包括Block的工作原理、参数解释、示例应用及如何与其他Simulink组件结合使用等内容。 **LQR Block的应用** LQR Block广泛应用于航空航天、机械工程和电力系统等众多领域中用于设计最优控制器。通过在Simulink环境中利用此Block,工程师能够快速构建并测试控制系统,并直观地观察到系统的动态变化,同时实时调整参数以优化性能表现。 Matlab的Simulink LQR Block提供了一个强大的工具,使非专业人员也能方便地设计和实施LQR控制器。通过对Q和R矩阵进行在线优化,用户可以灵活调节系统性能满足不同应用场景的需求。
  • _EPS_电动助力_综_汽_.zip
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    本资源提供详细的车辆电动助力转向(EPS)系统模型,适用于汽车工程研究与教学。涵盖工作原理、设计分析及应用案例等多方面内容,帮助深入理解EPS技术及其在现代汽车中的应用价值。 电动助力转向(Electric Power Steering, EPS)是现代汽车技术中的重要组成部分,它取代了传统的液压系统,并具有能耗低、响应快及可编程性强等特点。该压缩包文件“huizong_车辆EPS建模_电动助力转向_huizong_汽车_转向.zip”可能包含关于EPS系统的理论介绍、仿真模型和设计方法等资料。 EPS的核心在于使用电机提供助力,以辅助驾驶员转动方向盘。其工作原理是:传感器监测到驾驶者的操作意图后,控制器根据输入信号计算所需助力大小,并驱动电动机产生相应扭矩来帮助转向。这一过程涉及到的关键技术包括传感器技术、电机控制、系统集成和控制算法。 1. 传感器技术:EPS通常配备有角速度传感器(如陀螺仪)、力矩传感器及车速传感器等,用于精确测量方向盘的转动角度、施加的力度以及车辆行驶状态。 2. 电机控制:电动机的选择多为永磁同步或交流异步类型,因其高效率和快速响应特性。控制器需实现精准转矩控制以确保助力平滑且线性。 3. 系统集成:EPS系统需要与ABS、ESP等其他电子控制系统协同工作,因此系统的集成设计尤为重要,这包括信号交互、故障诊断及安全性等方面的设计考虑。 4. 控制算法:控制器必须实时处理传感器数据,并根据预设的控制策略计算助力大小。常见的有PID控制、滑模控制和模糊逻辑控制等多种方法可供选择使用。 5. 建模仿真:在实际开发过程中,通常先通过计算机建模进行仿真验证(例如利用MATLAB Simulink工具),以模拟不同工况下的表现效果并优化设计减少实物试验成本。 6. 转向特性调整:EPS系统需根据不同的驾驶模式和需求调节助力特性。这涉及到对转向特性的建模以及参数的精细调校。 7. 测试与验证:完成模型建立及仿真后,还需通过严格的台架测试和道路实测来确保系统的可靠性和安全性。 此压缩包可能包含上述领域的详细资料,包括理论介绍、设计步骤、仿真模型文件等。这些内容有助于深入理解汽车转向技术,并为车辆动力学研究和工程实践提供理论支持。
  • seven_dugoff.rar_七自由度_动力学___动力学分析
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    本资源包包含用于车辆动力学研究的七自由度车辆模型与轮胎模型,适用于进行详细的车辆系统动力学分析和模拟实验。 七自由度车辆动力学模型与Dugoff轮胎模型的研究探讨了复杂路况下车辆的动力性能和操控稳定性。该研究结合了详细的力学分析以及实验验证,为汽车工程领域提供了重要的理论基础和技术支持。通过应用这些先进的数学模型,工程师能够更准确地预测并优化车辆的动态行为,在设计阶段解决潜在问题,从而提升驾驶安全性和乘坐舒适度。
  • 基于运动学LQR分析与推导总结
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    本文深入探讨了线性二次型调节器(LQR)在车辆运动控制中的应用,通过建立精确的车辆运动学模型,详细分析并推导了优化控制策略,为提升车辆动态性能提供了理论依据。 基于车辆运动学模型的LQR总结与分析推导首先涉及对离散误差状态空间方程的详细探讨,并在此基础上进行横向LQR控制分析及其推导过程。随后,文章还概述了全状态反馈控制系统以及针对LQR的具体分析和公式推演。 对于黎卡提方程求解方法中提到的一种循环迭代技术如下: 1. 初始设定等式右边P_old为矩阵Q。 2. 计算新的值作为P_new。 3. 比较P_old与P_new,若两者之间的差异小于预设阈值,则认为等式的两边已经相等;否则继续将当前的P_new赋给P_old,并重复上述步骤直至满足条件。