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Simulation 3D Tractor

3D 環境でのトラクターの実装

• 

ライブラリ:
Vehicle Dynamics Blockset / Vehicle Scenarios / Sim3D / Sim3D Vehicle / Components

説明

メモ

Simulation 3D Tractor ブロックを含むモデルのシミュレーションには、Simulink^® 3D Animation™ が必要です。

Simulation 3D Tractor ブロックは、3D シミュレーション環境に 3 車軸トラクターを実装します。

Simulation 3D Tractor ブロックを使用するには、必ず Simulation 3D Scene Configuration ブロックをモデルに含めます。Simulation 3D Tractor ブロックの [サンプル時間] パラメーターを -1 に設定すると、ブロックは Simulation 3D Scene Configuration ブロックに指定されているサンプル時間を使用します。

ブロックの入力には、SAE J670¹ で定義されている、Z が下向きとなる "右手" (RH) "直交" の車両座標系を使用します。この座標系は慣性系であり、初期状態で車両の幾何学的中心に一致します。

• "X" 軸 — 車両の縦軸に沿い、前方向を指します。

• "Y" 軸 — 車両の横軸に沿い、右を指します。

• "Z" 軸 — 下を指します。

ヒント

Simulation 3D Tractor ブロックが Simulation 3D Scene Configuration ブロックよりも先に実行されることを確認します。これにより、Simulation 3D Vehicle で準備された信号データが Unreal Engine^® 3D 可視化環境で受信されます。ブロックの実行順序を確認するには、ブロックを右クリックして [プロパティ] を選択します。[一般] タブで、[優先順位] の設定が次のようになっていることを確認します。

• Simulation 3D Scene Configuration — 0

• Simulation 3D Tractor — -1

実行順序の詳細については、実行順序の制御と表示を参照してください。

例

3 車軸トレーラーを牽引する 3 車軸トラクター

商用トラック向けの 3 車軸トレーラーを牽引する 3 車軸トラクターをシミュレート。ヒッチ サブシステム、正弦波ステアリング テストまたはブレーキ テスト、およびトラクターの後輪に加わる車軸トルクを実装。

• モデルを開く

端子

入力

Translation — 車両の並進

7 行 3 列の配列

車両および車輪の並進 (m 単位)。配列の次元は 7 行 3 列です。ここで次のようになります。

• Translation(1,1)、Translation(1,2)、Translation(1,3) — Z が下向きの慣性車両座標系における "X"、"Y"、"Z" の各軸に沿った車両の並進。

• Translation(...,1)、Translation(...,2)、Translation(...,3) — Z が下向きの車両座標系における "X"、"Y"、"Z" の各軸に沿った、車両を基準とする車輪の並進。

信号は、車軸と車輪の位置に応じた並進情報を含みます。

$$Translation=\left[\begin{array}{ccc}{X}_v& Y_v& Z_v\\ X_{FL}& Y_{FL}& Z_{FL}\\ X_{FR}& Y_{FR}& Z_{FR}\\ X_{ML}& Y_{ML}& Z_{ML}\\ X_{MR}& Y_{MR}& Z_{MR}\\ X_{RL}& Y_{RL}& Z_{RL}\\ X_{RR}& Y_{RR}& Z_{RR}\end{array}\right]$$

並進	配列の要素	並進の軸
車両、Xv	Translation(1,1)	Z が下向きの慣性車両座標系の "X" 軸
車両、Yv	Translation(1,2)	Z が下向きの慣性車両座標系の "Y" 軸
車両、Zv	Translation(1,3)	Z が下向きの慣性車両座標系の "Z" 軸
左前輪、XFL	Translation(2,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
左前輪、YFL	Translation(2,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
左前輪、ZFL	Translation(2,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
右前輪、XFR	Translation(3,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
右前輪、YFR	Translation(3,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
右前輪、ZFR	Translation(3,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
左中輪、XML	Translation(4,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
左中輪、YML	Translation(4,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
左中輪、ZML	Translation(4,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
右中輪、XMR	Translation(5,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
右中輪、YMR	Translation(5,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
右中輪、ZMR	Translation(5,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
左後輪、XRL	Translation(6,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
左後輪、YRL	Translation(6,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
左後輪、ZRL	Translation(6,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
右後輪、XRR	Translation(7,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
右後輪、YRR	Translation(7,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
右後輪、ZRR	Translation(7,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸

Rotation — 車両の回転

7 行 3 列の配列

車両および車輪の回転 (rad 単位)。配列の次元は 7 行 3 列です。ここで次のようになります。

• Rotation(1,1)、Rotation(1,2)、Rotation(1,3) — Z が下向きの慣性車両座標系における "X"、"Y"、"Z" の各軸を中心とする車両の回転。

• Rotation(...,1)、Rotation(...,2)、Rotation(...,3) — Z が下向きの車両座標系における "X"、"Y"、"Z" の各軸を中心とした、車両を基準とする車輪の回転。

信号は、車軸と車輪の位置に応じた回転情報を含みます。

$$Rotation=\left[\begin{array}{ccc}Rol{l}_v& Pitc{h}_v& Ya{w}_v\\ Rol{l}_{FL}& Pitc{h}_{FL}& Ya{w}_{FL}\\ Rol{l}_{FR}& Pitc{h}_{FR}& Ya{w}_{FR}\\ Rol{l}_{ML}& Pitc{h}_{ML}& Ya{w}_{ML}\\ Rol{l}_{MR}& Pitc{h}_{MR}& Ya{w}_{MR}\\ Rol{l}_{RL}& Pitc{h}_{RL}& Ya{w}_{RL}\\ Rol{l}_{RR}& Pitc{h}_{RR}& Ya{w}_{RR}\end{array}\right]$$

回転	配列の要素	回転軸
車両、Rollv	Rotation(1,1)	Z が下向きの慣性車両座標系の "X" 軸
車両、Pitchv	Rotation(1,2)	Z が下向きの慣性車両座標系の "Y" 軸
車両、Yawv	Rotation(1,3)	Z が下向きの慣性車両座標系の "Z" 軸
左前輪、RollFL	Rotation(2,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
左前輪、PitchFL	Rotation(2,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
左前輪、YawFL	Rotation(2,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
右前輪、RollFR	Rotation(3,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
右前輪、PitchFR	Rotation(3,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
右前輪、YawFR	Rotation(3,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
左中輪、RollML	Rotation(4,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
左中輪、PitchML	Rotation(4,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
左中輪、YawML	Rotation(4,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
右中輪、RollMR	Rotation(5,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
右中輪、PitchMR	Rotation(5,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
右中輪、YawMR	Rotation(5,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
左後輪、RollRL	Rotation(6,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
左後輪、PitchRL	Rotation(6,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
左後輪、YawRL	Rotation(6,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
右後輪、RollRR	Rotation(7,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
右後輪、PitchRR	Rotation(7,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
右後輪、YawRR	Rotation(7,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸

パラメーター

車両パラメーター

タイプ — トラクターのタイプ

従来型トラクター (既定値) | キャブオーバー トラクター

トラクターのタイプ。次元については、以下を参照してください。

• キャブオーバー トラクター

• 従来型トラクター

色 — 車両の色

赤 (既定値) | オレンジ | 黄 | 緑 | 青 | 黒 | 白 | シルバー | ダズル迷彩

車両の色を指定します。

名前 — 車両名

SimulinkVehicle1 (既定値) | 文字ベクトル

車両の名前。既定では、モデルでこのブロックを使用した場合、ブロックは [名前] パラメーターを SimulinkVehicleX に設定します。X の値は、モデル内にある Simulation 3D Vehicle with Ground Following ブロックと Simulation 3D Vehicle ブロックの数によって決まります。

初期値

パーツごとに車両を並進させる初期配列値、Translation — 車両の初期並進

zeros( 7, 3 ) (既定値) | 7 行 3 列の配列

車両および車輪の初期並進 (m 単位)。配列の次元は 7 行 3 列です。ここで次のようになります。

• Translation(1,1)、Translation(1,2)、Translation(1,3) — Z が下向きの慣性車両座標系における "X"、"Y"、"Z" の各軸に沿った車両の初期並進。

• Translation(...,1)、Translation(...,2)、Translation(...,3) — Z が下向きの車両座標系における "X"、"Y"、"Z" の各軸に沿った、車両を基準とする車輪の初期並進。

パラメーターは、車軸と車輪の位置に応じた並進情報を含みます。

$$Translation=\left[\begin{array}{ccc}{X}_v& Y_v& Z_v\\ X_{FL}& Y_{FL}& Z_{FL}\\ X_{FR}& Y_{FR}& Z_{FR}\\ X_{ML}& Y_{ML}& Z_{ML}\\ X_{MR}& Y_{MR}& Z_{MR}\\ X_{RL}& Y_{RL}& Z_{RL}\\ X_{RR}& Y_{RR}& Z_{RR}\end{array}\right]$$

並進	配列の要素	並進の軸
車両、Xv	Translation(1,1)	Z が下向きの慣性車両座標系の "X" 軸
車両、Yv	Translation(1,2)	Z が下向きの慣性車両座標系の "Y" 軸
車両、Zv	Translation(1,3)	Z が下向きの慣性車両座標系の "Z" 軸
左前輪、XFL	Translation(2,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
左前輪、YFL	Translation(2,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
左前輪、ZFL	Translation(2,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
右前輪、XFR	Translation(3,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
右前輪、YFR	Translation(3,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
右前輪、ZFR	Translation(3,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
左中輪、XML	Translation(4,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
左中輪、YML	Translation(4,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
左中輪、ZML	Translation(4,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
右中輪、XMR	Translation(5,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
右中輪、YMR	Translation(5,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
右中輪、ZMR	Translation(5,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
左後輪、XRL	Translation(6,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
左後輪、YRL	Translation(6,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
左後輪、ZRL	Translation(6,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
右後輪、XRR	Translation(7,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
右後輪、YRR	Translation(7,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
右後輪、ZRR	Translation(7,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸

パーツごとに車両を回転させる初期配列値、Rotation — 車両の初期回転

zeros( 7, 3 ) (既定値) | 7 行 3 列の配列

Z が下向きの車両座標系における "X"、"Y"、"Z" の各軸を中心とする車両と車輪の初期回転 (rad 単位) です。

配列の次元は 7 行 3 列です。

• Rotation(1,1)、Rotation(1,2)、Rotation(1,3) — Z が下向きの慣性車両座標系における "X"、"Y"、"Z" の各軸を中心とする車両の初期回転。

• Rotation(...,1)、Rotation(...,2)、Rotation(...,3) — Z が下向きの車両座標系における "X"、"Y"、"Z" の各軸を中心とした、車両を基準とする車輪の初期回転。

パラメーターは、車軸と車輪の位置に応じた回転情報を含みます。

$$Rotation=\left[\begin{array}{ccc}Rol{l}_v& Pitc{h}_v& Ya{w}_v\\ Rol{l}_{FL}& Pitc{h}_{FL}& Ya{w}_{FL}\\ Rol{l}_{FR}& Pitc{h}_{FR}& Ya{w}_{FR}\\ Rol{l}_{ML}& Pitc{h}_{ML}& Ya{w}_{ML}\\ Rol{l}_{MR}& Pitc{h}_{MR}& Ya{w}_{MR}\\ Rol{l}_{RL}& Pitc{h}_{RL}& Ya{w}_{RL}\\ Rol{l}_{RR}& Pitc{h}_{RR}& Ya{w}_{RR}\end{array}\right]$$

回転	配列の要素	回転軸
車両、Rollv	Rotation(1,1)	Z が下向きの慣性車両座標系の "X" 軸
車両、Pitchv	Rotation(1,2)	Z が下向きの慣性車両座標系の "Y" 軸
車両、Yawv	Rotation(1,3)	Z が下向きの慣性車両座標系の "Z" 軸
左前輪、RollFL	Rotation(2,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
左前輪、PitchFL	Rotation(2,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
左前輪、YawFL	Rotation(2,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
右前輪、RollFR	Rotation(3,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
右前輪、PitchFR	Rotation(3,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
右前輪、YawFR	Rotation(3,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
左中輪、RollML	Rotation(4,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
左中輪、PitchML	Rotation(4,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
左中輪、YawML	Rotation(4,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
右中輪、RollMR	Rotation(5,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
右中輪、PitchMR	Rotation(5,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
右中輪、YawMR	Rotation(5,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
左後輪、RollRL	Rotation(6,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
左後輪、PitchRL	Rotation(6,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
左後輪、YawRL	Rotation(6,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸
右後輪、RollRR	Rotation(7,1)	Z が下向きの車両座標系の "X" 軸
右後輪、PitchRR	Rotation(7,2)	Z が下向きの車両座標系の "Y" 軸
右後輪、YawRR	Rotation(7,3)	Z が下向きの車両座標系の "Z" 軸

サンプル時間 — サンプル時間

-1 (既定値) | scalar

サンプル時間、T_s。グラフィックスのフレーム レートはサンプル時間の逆数です。

参照

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

[2] Technical Committee. Road vehicles — Vehicle dynamics and road-holding ability — Vocabulary. ISO 8855:2011. Geneva, Switzerland: International Organization for Standardization, 2011.

バージョン履歴

R2020b で導入

R2024b: Simulation 3D Tractor ブロックの新しい色のオプション

R2024b 以降、Simulation 3D Tractor ブロックの [色] で [ダズル迷彩] を指定できます。

R2024a: Simulink 3D Animation が必要

Simulation 3D Tractor ブロックを含むモデルのシミュレーションには、Simulink 3D Animation が必要です。

参考

Vehicle Body 3DOF Three Axles | Simulation 3D Trailer | Vehicle Body 6DOF Three Axles | Vehicle Body 3DOF | Vehicle Body 6DOF

トピック

• Vehicle Dynamics Blockset の座標系
• How Unreal Engine Simulation for Vehicle Dynamics Blockset Works