Dynamic Steering

アッカーマンステアリング機構、ラックアンドピニオンステアリング機構、およびパラレルステアリング機構の動的なステアリング

Dynamic Steering は、アッカーマンステアリング機構、ラックアンドピニオンステアリング機構、およびパラレルステアリング機構の動的なステアリングの実装には推奨されません。代わりに、Steering System を使用してください。詳細については、互換性についての考慮事項を参照してください。

ライブラリ:
Vehicle Dynamics Blockset / Steering

説明

Dynamic Steering ブロックは、アッカーマンステアリング機構、ラックアンドピニオンステアリング機構、およびパラレルステアリング機構の車輪の角度を計算するための動的なステアリングを実装します。このブロックは、ステアリングホイールの入力トルク、右車輪のトルク、および左車輪のトルクを使用して車輪の角度を計算します。このブロックは車両座標系を使用します。

[パワーアシスト] を選択すると、車両速度とステアリングホイールの入力トルクの関数である、トルクアシストのルックアップテーブルを指定できます。このブロックは、ステアリングホイールの入力トルクとトルクアシストを使用してステアリング運動を計算します。

ステアリングタイプを指定するには、[タイプ] パラメーターを使用します。

設定	ブロック実装
`アッカーマン`	理想的なアッカーマンステアリング。車輪の角度の旋回円中心が共通しています。
`ラックアンドピニオン`	理想的なラックアンドピニオンステアリング。ギアはステアリングの回転を線形運動に変換します。
`パラレル`	パラレルステアリング。車輪の角度は等しくなります。

ステアリング機構のデータのタイプを指定するには、[パラメーター化の基準] パラメーターを使用します。

設定	ブロック実装
`定数`	ステアリング機構では定数パラメーターデータが使用されます。
`ルックアップテーブル`	ステアリング機構ではパラメーターデータのテーブルが実装されます。

[ステアリング車軸] パラメーターを使用して、前車軸と後車軸のいずれをステアリングするかを指定します。

設定	実装
フロント	前車軸のステアリング
リア	後車軸のステアリング

設定

実装

フロント

前車軸のステアリング

Figure of front steering turning right

リア

後車軸のステアリング

Figure of rear steering turning right

運動

ステアリング運動を計算するために、Dynamic Steering ブロックはステアリングホイール、シャフト、ステアリング機構、ヒステリシス、オプションでパワーアシストをモデル化します。

Figure of steering wheel, spring damper, and steering mechanism

計算	方程式
ステアリングコラムおよびステアリングシャフトの運動	$J_{1} {\ddot{θ}}_{1} = τ_{i n} - b_{2} {\dot{θ}}_{1} - τ_{h y s}$ $J_{2} {\ddot{θ}}_{2} = τ_{e q} - b_{3} {\dot{θ}}_{2} + τ_{h y s} - τ_{f r i c}$
ヒステリシスバネダンパー	$\begin{array}{l} δ = θ_{1} - θ_{2} \\ Δ δ = δ_{c u r r e n t} - δ_{p r e v i o u s} \\ τ_{h y s} = (b_{1} \dot{δ} - k_{1} δ) (1 + \exp (- \frac{\| Δ δ \|}{β})) \\ β = {\begin{matrix} β_{u} when δ > 0 \\ β_{l} when δ \leq 0 \end{matrix} \end{array}$
オプションのパワーアシスト	$\begin{array}{l} τ_{a s t} = f_{t r q} (v, τ_{i n}) \\ J_{1} {\ddot{θ}}_{1} = τ_{i n} + τ_{a s t} - b_{2} {\dot{θ}}_{1} - τ_{h y s} \\ J_{2} {\ddot{θ}}_{2} = τ_{e q} + τ_{a s t} - b_{3} {\dot{θ}}_{2} + τ_{h y s} - τ_{f r i c} \end{array}$

計算

方程式

ステアリングコラムおよびステアリングシャフトの運動

$J_{1} {\ddot{θ}}_{1} = τ_{i n} - b_{2} {\dot{θ}}_{1} - τ_{h y s}$

$J_{2} {\ddot{θ}}_{2} = τ_{e q} - b_{3} {\dot{θ}}_{2} + τ_{h y s} - τ_{f r i c}$

ヒステリシスバネダンパー

$\begin{array}{l} δ = θ_{1} - θ_{2} \\ Δ δ = δ_{c u r r e n t} - δ_{p r e v i o u s} \\ τ_{h y s} = (b_{1} \dot{δ} - k_{1} δ) (1 + \exp (- \frac{| Δ δ |}{β})) \\ β = {\begin{matrix} β_{u} when δ > 0 \\ β_{l} when δ \leq 0 \end{matrix} \end{array}$

オプションのパワーアシスト

$\begin{array}{l} τ_{a s t} = f_{t r q} (v, τ_{i n}) \\ J_{1} {\ddot{θ}}_{1} = τ_{i n} + τ_{a s t} - b_{2} {\dot{θ}}_{1} - τ_{h y s} \\ J_{2} {\ddot{θ}}_{2} = τ_{e q} + τ_{a s t} - b_{3} {\dot{θ}}_{2} + τ_{h y s} - τ_{f r i c} \end{array}$

図と方程式では次の変数を使用しています。

J₁	ステアリングホイールの慣性
J₂	ステアリング機構の慣性
$θ_{1}, {\dot{θ}}_{1}, {\ddot{θ}}_{1}$	ステアリングホイールの角度、角速度、および角加速度
$θ_{2}, {\dot{θ}}_{2}, {\ddot{θ}}_{2}$	シャフト角度、角速度、および角加速度
b₁, k₁	ヒステリシスバネおよび粘性減衰係数
b₂	ステアリングホイールの粘性減衰係数
b₃	ステアリング機構の減衰係数
τ_hys	ヒステリシスバネの減衰トルク
τ_fric	ステアリング機構の摩擦トルク
τ_eq	車輪の等価トルク
τ_ast	トルクアシスト
β_u , β_l	上限ヒステリシス修飾子と下限ヒステリシス修飾子
v	車両速度
ƒ_trq	トルクアシストのルックアップテーブル

ステアリングタイプ

アッカーマンステアリング

100% の (理想的な) のアッカーマンステアリングでは、すべての車輪が、同じ中心点をもつ円弧を追従します。

Figure of Ackerman steering turning right around turning circle

車輪のステアリング角度を計算するために、アッカーマンのブロックは次の方程式を使用します。

$\begin{array}{l} \cot (δ_{L}) - \cot (δ_{R}) = \frac{T W}{W B} \\ δ_{A c k} = \frac{δ_{i n}}{γ} \\ δ_{L} = \tan^{- 1} (\frac{W B \tan (δ_{A c k})}{W B + 0.5 T W \tan (δ_{A c k})}) \\ δ_{R} = \tan^{- 1} (\frac{W B \tan (δ_{A c k})}{W B - 0.5 T W \tan (δ_{A c k})}) \end{array}$

使用される変数の定義:

δ_in	ピニオン角度 (ピニオンへのステアリングシャフトの角度)
δ_L	左車輪ステアリング角度
δ_R	右車輪ステアリング角度
δ_Ack	アッカーマンステアリング角度
TW	トラック幅
WB	ホイールベース
γ	ステアリング比: アッカーマン角度に対するピニオン角度の比率

ラックアンドピニオン

ラックアンドピニオンステアリングでは、ピニオン回転でラックの線形運動が発生し、タイロッドとステアリングアームを介して車輪を操縦します。

Figure of rack, rod, and arm in rack and pinion steering mechanism

Figure of rod in rack and pinion steering mechanism

車輪のステアリング角度を計算するために、このブロックは次の方程式を使用します。

$\begin{array}{l} l_{1} = \frac{T W - l_{r a c k}}{2} - Δ P \\ l_{2}^{2} = l_{1}^{2} + D^{2} \\ Δ P = r δ_{i n} \\ β = \frac{π}{2} - \tan^{- 1} [\frac{D}{l_{1}}] - \cos^{- 1} [\frac{l_{a r m}^{2} + l_{2}^{2} - l_{r o d}^{2}}{2 l_{a r m} l_{2}}] \end{array}$

図と方程式では次の変数を使用しています。

δ_in	ピニオン角度 (ピニオンへのステアリングシャフトの角度)
δ_L	左車輪ステアリング角度
δ_R	右車輪ステアリング角度
TW	トラック幅
r	ピニオン半径
ΔP	"直進" 位置からのラック位置の線形変化
D	ラックとステアリング車軸間の縦方向の距離
l_rack	ラックの長さ (内側のタイロッドエンド間の距離)
l_arm	ステアリングアームの長さ
l_rod	タイロッドの長さ

パラレル

パラレルステアリングでは、車輪の角度は等しくなります。

Figure parallel steering where wheel angles are equal

ステアリング角度を計算するために、このブロックは次の方程式を使用します。

$δ_{R} = δ_{L} = \frac{δ_{i n}}{γ}$

図と方程式では次の変数を使用しています。

δ_in	ステアリングホイールの角度
δ_L	左車輪角度
δ_R	右車輪角度
γ	ステアリング比

例

ダブルレーンチェンジリファレンスアプリケーション

ダブルレーンチェンジ操作の ISO 3888-2 規格における車両運動モデル全体をシミュレート。車両運動の走行およびハンドリング解析やシャシー制御開発で、ヨー安定性や横方向加速度の制限などに使用。

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端子

入力

すべて展開する

TrqIn — トルク
`scalar`

トルク τ_in (N·m 単位)。

TrqLft — 左車輪のトルク
`scalar`

左車輪のトルク τ_L (N·m 単位)。

TrqRght — 右車輪のトルク
`scalar`

右車輪のトルク τ_R (N·m 単位)。

VehSpd — 車両速度
`scalar`

車両速度 v (m/s 単位)。

依存関係

VehSpd 端子を作成するには、[パワーアシスト] を選択します。

出力

すべて展開する

Info — バス信号
バス

バス信号には次のブロック計算が含まれます。

信号	説明	単位
`StrgWhlAng`	ステアリングホイールの角度	ラジアン
`StrgWhlSpd`	ステアリングホイールの角速度	ラジアン/秒
`ShftAng`	シャフト角度	ラジアン
`ShftSpd`	シャフトの角速度	ラジアン/秒
`AngLft`	左車輪角度	ラジアン
`SpdLft`	左車輪の角速度	ラジアン/秒
`AngRght`	右車輪角度	ラジアン
`SpdRght`	右車輪の角速度	ラジアン/秒
`TrqAst`	トルクアシスト	N·m
`PwrAst`	パワーアシスト	W
`PwrLoss`	電力損失	W
`InstStrgRatio`	瞬時ステアリング比	NA

AngLft — 左車輪角度
`scalar`

左車輪角度 δ_L (rad 単位)。

AngRght — 右車輪角度
`scalar`

右車輪角度 δ_R (rad 単位)。

パラメーター

すべて展開する

タイプ — ステアリングタイプの選択
`ラックアンドピニオン` (既定値) | `アッカーマン` | `パラレル`

ステアリングタイプを指定するには、[タイプ] パラメーターを使用します。

設定	ブロック実装
`アッカーマン`	理想的なアッカーマンステアリング。車輪の角度の旋回円中心が共通しています。
`ラックアンドピニオン`	理想的なラックアンドピニオンステアリング。ギアはステアリングの回転を線形運動に変換します。
`パラレル`	パラレルステアリング。車輪の角度は等しくなります。

依存関係

次の表は、[タイプ] と [パラメーター化の基準] パラメーターの依存関係をまとめています。

タイプ	パラメーター化の基準	作成されるパラメーター
`アッカーマン`	`定数`	トラック幅、TrckWdth ホイールベース、WhlBase ステアリング範囲、StrgRng ステアリング比、StrgRatio
`アッカーマン`	`ルックアップテーブル`	トラック幅、TrckWdth ホイールベース、WhlBase ステアリング範囲、StrgRng ステアリング角度のブレークポイント、StrgAngBpts ステアリング比テーブル、StrgRatioTbl
`ラックアンドピニオン`	`定数`	トラック幅、TrckWdth ステアリング範囲、StrgRng ステアリングアームの長さ、StrgArmLngth ラックケーシングの長さ、RckCsLngth タイロッドの長さ、TieRodLngth 軸とラック間の距離、D ピニオン半径、PnnRadius
`ラックアンドピニオン`	`ルックアップテーブル`	トラック幅、TrckWdth ステアリング範囲、StrgRng ステアリング角度のブレークポイント、StrgAngBpts ステアリングアームの長さ、StrgArmLngth ラックケーシングの長さ、RckCsLngth タイロッドの長さ、TieRodLngth 軸とラック間の距離、D ピニオン半径テーブル、PnnRadiusTbl
`パラレル`	`定数`	ステアリング範囲、StrgRng ステアリング比、StrgRatio
`パラレル`	`ルックアップテーブル`	ステアリング範囲、StrgRng ステアリング角度のブレークポイント、StrgAngBpts ステアリング比テーブル、StrgRatioTbl

パラメーター化の基準 — パラメーター化の選択
`ルックアップテーブル` (既定値) | `定数`

ステアリング機構のデータのタイプを指定するには、[パラメーター化の基準] パラメーターを使用します。

設定	ブロック実装
`定数`	ステアリング機構では定数パラメーターデータが使用されます。
`ルックアップテーブル`	ステアリング機構ではパラメーターデータのテーブルが実装されます。

依存関係

次の表は、[タイプ] と [パラメーター化の基準] パラメーターの依存関係をまとめています。

タイプ	パラメーター化の基準	作成されるパラメーター
`アッカーマン`	`定数`	トラック幅、TrckWdth ホイールベース、WhlBase ステアリング範囲、StrgRng ステアリング比、StrgRatio
`アッカーマン`	`ルックアップテーブル`	トラック幅、TrckWdth ホイールベース、WhlBase ステアリング範囲、StrgRng ステアリング角度のブレークポイント、StrgAngBpts ステアリング比テーブル、StrgRatioTbl
`ラックアンドピニオン`	`定数`	トラック幅、TrckWdth ステアリング範囲、StrgRng ステアリングアームの長さ、StrgArmLngth ラックケーシングの長さ、RckCsLngth タイロッドの長さ、TieRodLngth 軸とラック間の距離、D ピニオン半径、PnnRadius
`ラックアンドピニオン`	`ルックアップテーブル`	トラック幅、TrckWdth ステアリング範囲、StrgRng ステアリング角度のブレークポイント、StrgAngBpts ステアリングアームの長さ、StrgArmLngth ラックケーシングの長さ、RckCsLngth タイロッドの長さ、TieRodLngth 軸とラック間の距離、D ピニオン半径テーブル、PnnRadiusTbl
`パラレル`	`定数`	ステアリング範囲、StrgRng ステアリング比、StrgRatio
`パラレル`	`ルックアップテーブル`	ステアリング範囲、StrgRng ステアリング角度のブレークポイント、StrgAngBpts ステアリング比テーブル、StrgRatioTbl

パワーアシスト — パワーアシストの指定
`on` (既定値) | `off`

[パワーアシスト] を選択すると、車両速度 v とステアリングホイールの入力トルク τ_in の関数である、トルクアシストのルックアップテーブル ƒ_trq を指定できます。

$τ_{a s t} = f_{t r q} (v, τ_{i n})$

このブロックは、ステアリングホイールの入力トルクとトルクアシストを使用してステアリング運動を計算します。

依存関係

[パワーアシスト] を選択すると、VehSpd 入力端子とそれらのパラメーターが作成されます。

パワーアシスト	パラメーター
`on`	ステアリングホイールのトルクブレークポイント、TrqBpts 車両速度ブレークポイント、VehSpdBpts アシストトルクテーブル、TrqTbl アシストトルク制限、TrqLmt アシストパワー制限、PwrLmt アシストトルクの効率、Eta カットオフ周波数、omega_c

位置 — 位置の選択
フロント (既定値) | リア

[ステアリング車軸] パラメーターを使用して、前車軸と後車軸のいずれをステアリングするかを指定します。

設定	実装
フロント	前車軸のステアリング
リア	後車軸のステアリング

設定

実装

フロント

前車軸のステアリング

Figure of front steering turning right

リア

後車軸のステアリング

Figure of rear steering turning right

一般

トラック幅、TrckWdth — 幅
`1` | `scalar`

トラック幅 TW (メートル単位)。

依存関係

このパラメーターを作成するには、[タイプ] を [アッカーマン] または [ラックアンドピニオン] に設定します。

ホイールベース、WhlBase — ベース
`1.524` (既定値) | `scalar`

ホイールベース WB (メートル単位)。

依存関係

このパラメーターを作成するには、[タイプ] を [アッカーマン] に設定します。

ステアリング範囲、StrgRng — 範囲
`1.25*pi` (既定値) | `scalar`

ステアリング範囲 (ラジアン単位)。このブロックは、車輪の角度がステアリング範囲内に留まるように制限します。

ステアリング比、StrgRatio — 比率
`13.5` (既定値) | `scalar`

ステアリング比 γ (無次元)。

依存関係

このパラメーターを作成するには、次のようにします。

[タイプ] を [アッカーマン] または [パラレル] に設定します。
[パラメーター化の基準] を [定数] に設定します。

ステアリング角度のブレークポイント、StrgAngBpts — ブレークポイント
`[-6.2832 -5.0265 -3.7699 -2.5133 -1.2566 0 1.2566 2.5133 3.7699 5.0265 6.2832]` (既定値) | `vector`

ステアリング角度のブレークポイント (rad 単位)。

依存関係

このパラメーターを作成するには、[パラメーター化の基準] を [ルックアップテーブル] に設定します。

ステアリング比テーブル、StrgRatioTbl — テーブル
`[13.5000 13.3750 13.2500 13.1250 13.0000 13.0000 13.0000 13.1250 13.2500 13.3750 13.5000]` (既定値) | `vector`

ステアリング比テーブル γ (無次元)。

依存関係

このパラメーターを作成するには、次のようにします。

[タイプ] を [アッカーマン] または [パラレル] に設定します。
[パラメーター化の基準] を [ルックアップテーブル] に設定します。

ラックアンドピニオン

ステアリングアームの長さ、StrgArmLngth — 長さ
`0.1` (既定値) | `scalar`

ステアリングアームの長さ l_arm (メートル単位)。

依存関係

このパラメーターを作成するには、[タイプ] を [ラックアンドピニオン] に設定します。

ラックケーシングの長さ、RckCsLngth — 長さ
`0.5` (既定値) | `scalar`

ラックケーシングの長さ l_rack (メートル単位)。

依存関係

このパラメーターを作成するには、[タイプ] を [ラックアンドピニオン] に設定します。

タイロッドの長さ、TieRodLngth — 長さ
`0.248` (既定値) | `scalar`

タイロッドの長さ l_rod (メートル単位)。

依存関係

このパラメーターを作成するには、[タイプ] を [ラックアンドピニオン] に設定します。

軸とラック間の距離 — 距離
`0.2` (既定値) | `scalar`

軸とラック間の距離 D (メートル単位)。

依存関係

このパラメーターを作成するには、[タイプ] を [ラックアンドピニオン] に設定します。

ピニオン半径、PnnRadius — 半径
`0.0057` (既定値) | `scalar`

ピニオン半径 r (メートル単位)。

依存関係

このパラメーターを作成するには、次のようにします。

[タイプ] を [ラックアンドピニオン] に設定します。
[パラメーター化の基準] を [定数] に設定します。

ピニオン半径テーブル、PnnRadiusTbl — テーブル
`[0.0055 0.0055 0.0056 0.0057 0.0057 0.0057 0.0058 0.0057 0.0056 0.0055 0.0055]` (既定値) | `vector`

ピニオン半径テーブル r (メートル単位)。

依存関係

このパラメーターを作成するには、次のようにします。

[タイプ] を [ラックアンドピニオン] に設定します。
[パラメーター化の基準] を [ルックアップテーブル] に設定します。

運動

ステアリングホイールの慣性、J1 — 慣性
`0.1` (既定値) | `scalar`

ステアリングホイールの慣性 J₁ (kg*m^2 単位)。

ステアリング機構の慣性、J2 — 慣性
`0.01` (既定値) | `scalar`

ステアリング機構の慣性 J₂ (kg*m^2 単位)。

上限ヒステリシス修飾子、beta_u — 上限ヒステリシス修飾子
`0.1` (既定値) | `scalar`

上限ヒステリシス修飾子 β_u (無次元)。

下限ヒステリシス修飾子、beta_l — 下限ヒステリシス修飾子
`0.1` (既定値) | `scalar`

下限ヒステリシス修飾子 β_l (無次元)。

ヒステリシス粘性減衰、b1 — 減衰
`0.001` (既定値) | `scalar`

ヒステリシス減衰 b₁ (N·m·s/rad 単位)。

ヒステリシス剛性、k1 — 剛性
`30` (既定値) | `scalar`

ヒステリシス剛性 k₁ (N·m/rad 単位)。

ステアリングホイールの減衰、b2 — 減衰
`1` (既定値) | `scalar`

ステアリングホイールの減衰 b₂ (N·m·s/rad 単位)。

ステアリング機構の減衰、b3 — 減衰
`0.001` (既定値) | `scalar`

ステアリング機構の減衰 b₃ (N·m·s/rad 単位)。

ステアリングの初期角度、theta_o — 角度
`0` (既定値) | `scalar`

ステアリングの初期角度 θ₀ (ラジアン単位)。

ステアリングの初期角速度、omega_o — 角速度
`0` (既定値) | `scalar`

ステアリングの初期角速度 ω_o (ラジアン/秒単位)。

摩擦トルク、FricTrq — トルク
`0` (既定値) | `scalar`

摩擦トルク τ_fric (N·m 単位)。

パワーアシスト

ステアリングホイールのトルクブレークポイント、TrqBpts — ブレークポイント
`[-100 0 100]` (既定値) | `1` 行 `M` 列のベクトル

ステアリングホイールのトルクブレークポイント (N·m 単位)。

依存関係

[パワーアシスト] を選択すると、VehSpd 入力端子とそれらのパラメーターが作成されます。

パワーアシスト	パラメーター
`on`	ステアリングホイールのトルクブレークポイント、TrqBpts 車両速度ブレークポイント、VehSpdBpts アシストトルクテーブル、TrqTbl アシストトルク制限、TrqLmt アシストパワー制限、PwrLmt アシストトルクの効率、Eta カットオフ周波数、omega_c

車両速度ブレークポイント、VehSpdBpts — ブレークポイント
`[0 20]` (既定値) | `1` 行 `N` 列のベクトル

車両速度ブレークポイント (m/s 単位)。

依存関係

[パワーアシスト] を選択すると、VehSpd 入力端子とそれらのパラメーターが作成されます。

パワーアシスト	パラメーター
`on`	ステアリングホイールのトルクブレークポイント、TrqBpts 車両速度ブレークポイント、VehSpdBpts アシストトルクテーブル、TrqTbl アシストトルク制限、TrqLmt アシストパワー制限、PwrLmt アシストトルクの効率、Eta カットオフ周波数、omega_c

アシストトルクテーブル、TrqTbl — 2D トルクテーブル
`[0 -100;0 0;0 100]` (既定値) | `M` 行 `N` 列の行列

アシストトルクテーブル ƒ_trq (N·m 単位)。

トルクアシストのルックアップテーブルは、車両速度 v とステアリングホイールの入力トルク τ_in の関数です。

$τ_{a s t} = f_{t r q} (v, τ_{i n})$

このブロックは、ステアリングホイールの入力トルクとトルクアシストを使用してステアリング運動を計算します。

依存関係

[パワーアシスト] を選択すると、VehSpd 入力端子とそれらのパラメーターが作成されます。

パワーアシスト	パラメーター
`on`	ステアリングホイールのトルクブレークポイント、TrqBpts 車両速度ブレークポイント、VehSpdBpts アシストトルクテーブル、TrqTbl アシストトルク制限、TrqLmt アシストパワー制限、PwrLmt アシストトルクの効率、Eta カットオフ周波数、omega_c

アシストトルク制限、TrqLmt — トルク制限
`100` (既定値) | `scalar`

アシストトルク制限 (N·m 単位)。

依存関係

[パワーアシスト] を選択すると、VehSpd 入力端子とそれらのパラメーターが作成されます。

パワーアシスト	パラメーター
`on`	ステアリングホイールのトルクブレークポイント、TrqBpts 車両速度ブレークポイント、VehSpdBpts アシストトルクテーブル、TrqTbl アシストトルク制限、TrqLmt アシストパワー制限、PwrLmt アシストトルクの効率、Eta カットオフ周波数、omega_c

アシストパワー制限、PwrLmt — パワー制限
`1000` (既定値) | `scalar`

アシストパワー制限 (N·m/s 単位)。

依存関係

[パワーアシスト] を選択すると、VehSpd 入力端子とそれらのパラメーターが作成されます。

パワーアシスト	パラメーター
`on`	ステアリングホイールのトルクブレークポイント、TrqBpts 車両速度ブレークポイント、VehSpdBpts アシストトルクテーブル、TrqTbl アシストトルク制限、TrqLmt アシストパワー制限、PwrLmt アシストトルクの効率、Eta カットオフ周波数、omega_c

アシストトルクの効率、Eta — 効率
`1` (既定値) | `scalar`

アシストトルクの効率 (無次元)。

依存関係

[パワーアシスト] を選択すると、VehSpd 入力端子とそれらのパラメーターが作成されます。

パワーアシスト	パラメーター
`on`	ステアリングホイールのトルクブレークポイント、TrqBpts 車両速度ブレークポイント、VehSpdBpts アシストトルクテーブル、TrqTbl アシストトルク制限、TrqLmt アシストパワー制限、PwrLmt アシストトルクの効率、Eta カットオフ周波数、omega_c

カットオフ周波数、omega_c — カットオフ周波数
`200` (既定値) | `scalar`

カットオフ周波数 (ラジアン/秒単位)。

依存関係

[パワーアシスト] を選択すると、VehSpd 入力端子とそれらのパラメーターが作成されます。

パワーアシスト	パラメーター
`on`	ステアリングホイールのトルクブレークポイント、TrqBpts 車両速度ブレークポイント、VehSpdBpts アシストトルクテーブル、TrqTbl アシストトルク制限、TrqLmt アシストパワー制限、PwrLmt アシストトルクの効率、Eta カットオフ周波数、omega_c

参照

[1] Crolla, David, David Foster, et al. Encyclopedia of Automotive Engineering. Volume 4, Part 5 (Chassis Systems) and Part 6 (Electrical and Electronic Systems). Chichester, West Sussex, United Kingdom: John Wiley & Sons Ltd, 2015.

[2] Gillespie, Thomas. Fundamentals of Vehicle Dynamics. Warrendale, PA: Society of Automotive Engineers, 1992.

[3] Vehicle Dynamics Standards Committee. Vehicle Dynamics Terminology. SAE J670. Warrendale, PA: Society of Automotive Engineers, 2008.

拡張機能

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2018a で導入

すべて展開する

R2023a: Dynamic Steering ブロックは非推奨

Dynamic Steering は推奨されません。代わりに、Steering System ブロックを使用して、次を含む動的なステアリングを実装します。

理想的なアッカーマン外側車輪角度を調整する、アッカーマン率。入力端子またはパラメーターを使用して、アッカーマン率の定数またはテーブルを指定できます。
中間ステアリングシャフトをモデル化するためのシングルカルダンジョイントまたはダブルカルダンジョイント。
摩擦およびコンプライアンスの影響。
パワーアシスタンス、アッカーマンステアリング、およびキングピンモーメントの入力端子。

参考

Kinematic Steering | Mapped Steering

トピック

Vehicle Dynamics Blockset の座標系

Dynamic Steering

説明

運動

ステアリング タイプ

例

ダブル レーン チェンジ リファレンス アプリケーション

端子

入力

TrqIn — トルク scalar

TrqLft — 左車輪のトルク scalar

TrqRght — 右車輪のトルク scalar

VehSpd — 車両速度 scalar

依存関係

出力

Info — バス信号 バス

AngLft — 左車輪角度 scalar

AngRght — 右車輪角度 scalar

パラメーター

タイプ — ステアリング タイプの選択 ラック アンド ピニオン (既定値) | アッカーマン | パラレル

依存関係

パラメーター化の基準 — パラメーター化の選択 ルックアップ テーブル (既定値) | 定数

依存関係

パワー アシスト — パワー アシストの指定 on (既定値) | off

依存関係

位置 — 位置の選択 フロント (既定値) | リア

トラック幅、TrckWdth — 幅 1 | scalar

依存関係

ホイール ベース、WhlBase — ベース 1.524 (既定値) | scalar

依存関係

ステアリング範囲、StrgRng — 範囲 1.25*pi (既定値) | scalar

ステアリング比、StrgRatio — 比率 13.5 (既定値) | scalar

依存関係

ステアリング角度のブレークポイント、StrgAngBpts — ブレークポイント [-6.2832 -5.0265 -3.7699 -2.5133 -1.2566 0 1.2566 2.5133 3.7699 5.0265 6.2832] (既定値) | vector

依存関係

ステアリング比テーブル、StrgRatioTbl — テーブル [13.5000 13.3750 13.2500 13.1250 13.0000 13.0000 13.0000 13.1250 13.2500 13.3750 13.5000] (既定値) | vector

依存関係

ステアリング アームの長さ、StrgArmLngth — 長さ 0.1 (既定値) | scalar

依存関係

ラック ケーシングの長さ、RckCsLngth — 長さ 0.5 (既定値) | scalar

依存関係

タイ ロッドの長さ、TieRodLngth — 長さ 0.248 (既定値) | scalar

依存関係

軸とラック間の距離 — 距離 0.2 (既定値) | scalar

依存関係

ピニオン半径、PnnRadius — 半径 0.0057 (既定値) | scalar

依存関係

ピニオン半径テーブル、PnnRadiusTbl — テーブル [0.0055 0.0055 0.0056 0.0057 0.0057 0.0057 0.0058 0.0057 0.0056 0.0055 0.0055] (既定値) | vector

依存関係

ステアリング ホイールの慣性、J1 — 慣性 0.1 (既定値) | scalar

ステアリング機構の慣性、J2 — 慣性 0.01 (既定値) | scalar

上限ヒステリシス修飾子、beta_u — 上限ヒステリシス修飾子 0.1 (既定値) | scalar

下限ヒステリシス修飾子、beta_l — 下限ヒステリシス修飾子 0.1 (既定値) | scalar

ヒステリシス粘性減衰、b1 — 減衰 0.001 (既定値) | scalar

ヒステリシス剛性、k1 — 剛性 30 (既定値) | scalar

ステアリング ホイールの減衰、b2 — 減衰 1 (既定値) | scalar

ステアリング機構の減衰、b3 — 減衰 0.001 (既定値) | scalar

ステアリングの初期角度、theta_o — 角度 0 (既定値) | scalar

ステアリングの初期角速度、omega_o — 角速度 0 (既定値) | scalar

摩擦トルク、FricTrq — トルク 0 (既定値) | scalar

ステアリング ホイールのトルク ブレークポイント、TrqBpts — ブレークポイント [-100 0 100] (既定値) | 1 行 M 列のベクトル

依存関係

車両速度ブレークポイント、VehSpdBpts — ブレークポイント [0 20] (既定値) | 1 行 N 列のベクトル

依存関係

アシスト トルク テーブル、TrqTbl — 2D トルク テーブル [0 -100;0 0;0 100] (既定値) | M 行 N 列の行列

依存関係

アシスト トルク制限、TrqLmt — トルク制限 100 (既定値) | scalar

依存関係

アシスト パワー制限、PwrLmt — パワー制限 1000 (既定値) | scalar

依存関係

アシスト トルクの効率、Eta — 効率 1 (既定値) | scalar

依存関係

カットオフ周波数、omega_c — カットオフ周波数 200 (既定値) | scalar

依存関係

参照

拡張機能

C/C++ コード生成 Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2023a: Dynamic Steering ブロックは非推奨

参考

トピック

ステアリングタイプ

ダブルレーンチェンジリファレンスアプリケーション

TrqIn — トルク
`scalar`

TrqLft — 左車輪のトルク
`scalar`

TrqRght — 右車輪のトルク
`scalar`

VehSpd — 車両速度
`scalar`

Info — バス信号
バス

AngLft — 左車輪角度
`scalar`

AngRght — 右車輪角度
`scalar`

タイプ — ステアリングタイプの選択
`ラックアンドピニオン` (既定値) | `アッカーマン` | `パラレル`

パラメーター化の基準 — パラメーター化の選択
`ルックアップテーブル` (既定値) | `定数`

パワーアシスト — パワーアシストの指定
`on` (既定値) | `off`

位置 — 位置の選択
フロント (既定値) | リア

トラック幅、TrckWdth — 幅
`1` | `scalar`

ホイールベース、WhlBase — ベース
`1.524` (既定値) | `scalar`

ステアリング範囲、StrgRng — 範囲
`1.25*pi` (既定値) | `scalar`

ステアリング比、StrgRatio — 比率
`13.5` (既定値) | `scalar`

ステアリング角度のブレークポイント、StrgAngBpts — ブレークポイント
`[-6.2832 -5.0265 -3.7699 -2.5133 -1.2566 0 1.2566 2.5133 3.7699 5.0265 6.2832]` (既定値) | `vector`

ステアリング比テーブル、StrgRatioTbl — テーブル
`[13.5000 13.3750 13.2500 13.1250 13.0000 13.0000 13.0000 13.1250 13.2500 13.3750 13.5000]` (既定値) | `vector`

ステアリングアームの長さ、StrgArmLngth — 長さ
`0.1` (既定値) | `scalar`

ラックケーシングの長さ、RckCsLngth — 長さ
`0.5` (既定値) | `scalar`

タイロッドの長さ、TieRodLngth — 長さ
`0.248` (既定値) | `scalar`

軸とラック間の距離 — 距離
`0.2` (既定値) | `scalar`

ピニオン半径、PnnRadius — 半径
`0.0057` (既定値) | `scalar`

ピニオン半径テーブル、PnnRadiusTbl — テーブル
`[0.0055 0.0055 0.0056 0.0057 0.0057 0.0057 0.0058 0.0057 0.0056 0.0055 0.0055]` (既定値) | `vector`

ステアリングホイールの慣性、J1 — 慣性
`0.1` (既定値) | `scalar`

ステアリング機構の慣性、J2 — 慣性
`0.01` (既定値) | `scalar`

上限ヒステリシス修飾子、beta_u — 上限ヒステリシス修飾子
`0.1` (既定値) | `scalar`

下限ヒステリシス修飾子、beta_l — 下限ヒステリシス修飾子
`0.1` (既定値) | `scalar`

ヒステリシス粘性減衰、b1 — 減衰
`0.001` (既定値) | `scalar`

ヒステリシス剛性、k1 — 剛性
`30` (既定値) | `scalar`

ステアリングホイールの減衰、b2 — 減衰
`1` (既定値) | `scalar`

ステアリング機構の減衰、b3 — 減衰
`0.001` (既定値) | `scalar`

ステアリングの初期角度、theta_o — 角度
`0` (既定値) | `scalar`

ステアリングの初期角速度、omega_o — 角速度
`0` (既定値) | `scalar`

摩擦トルク、FricTrq — トルク
`0` (既定値) | `scalar`

ステアリングホイールのトルクブレークポイント、TrqBpts — ブレークポイント
`[-100 0 100]` (既定値) | `1` 行 `M` 列のベクトル

車両速度ブレークポイント、VehSpdBpts — ブレークポイント
`[0 20]` (既定値) | `1` 行 `N` 列のベクトル

アシストトルクテーブル、TrqTbl — 2D トルクテーブル
`[0 -100;0 0;0 100]` (既定値) | `M` 行 `N` 列の行列

アシストトルク制限、TrqLmt — トルク制限
`100` (既定値) | `scalar`

アシストパワー制限、PwrLmt — パワー制限
`1000` (既定値) | `scalar`

アシストトルクの効率、Eta — 効率
`1` (既定値) | `scalar`

カットオフ周波数、omega_c — カットオフ周波数
`200` (既定値) | `scalar`

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。