PreScan罗技方向联合控制仿真教程

根据给定的文件信息，以下是详细的知识点： 1. PreScan仿真软件：PreScan是一款先进的交通场景仿真工具，广泛应用于汽车行业的自动和辅助驾驶系统的研发中。通过仿真测试来模拟实际道路场景，可以大大减少实车测试的成本和风险。PreScan可以模拟车辆、行人、交通标志、交通信号灯等元素，并能与动力学模型和控制算法相结合。 2. 罗技方向盘：罗技（Logitech）方向盘是一种常用于游戏和模拟驾驶的硬件设备，也可以用来作为自动驾驶系统的控制接口。在模拟驾驶环境中，罗技方向盘提供给驾驶者类似真实车辆的驾驶体验。在自动驾驶的仿真中，通过罗技方向盘可以模拟驾驶员的输入，如转向、油门和刹车等操作。 3. Simulink仿真环境：Simulink是MathWorks公司开发的一个基于MATLAB的多域仿真和基于模型的设计环境。Simulink可以用来对各种动态系统进行建模、仿真和分析。在自动驾驶领域，Simulink通常与MATLAB一起使用，支持算法的开发和验证。Simulink的图形化界面允许工程师拖放各种模块来构建系统模型，并对系统性能进行实时仿真。 4. 联合仿真控制方法：在自动驾驶仿真中，通常需要将多个软件工具和硬件设备结合起来进行联合仿真。PreScan提供了一个场景构建环境，而Simulink提供了控制算法的建模和仿真环境。通过将PreScan的场景输入和罗技方向盘的实际操作信号输入Simulink模型，可以实现在模拟环境中的车辆控制。 5. 车辆动力学模型：在联合仿真中，车辆动力学模型是核心之一。通过在PreScan中加入2D简单动力学模型（2DSimple），可以在场景中模拟车辆的基本运动。同时，Simulink中的车辆动力学模块提供了包括发动机、传动系统、底盘系统、换挡逻辑在内的详细车辆动力学模型，允许工程师深入研究车辆的动态行为。 6. 控制接口参数：在Simulink模型中，控制接口参数如转向角度（steering angle）、油门开度（throttle）、刹车压力（brake pressure）和挡位（manual/autoshift）是与罗技方向盘相连的关键接口。这些参数允许仿真系统接收来自方向盘的输入信号，并通过Simulink模型实时控制虚拟车辆。 7. Joystick模块：在Simulink模型中加入Joystick模块，可以读取罗技方向盘的信号。Joystick模块能够识别并读取与电脑相连的罗技方向盘上的各个按钮和控制杆信号，并将它们作为Simulink的输入信号。这些信号可能需要经过一定的转换和校准（如增益调整），以确保它们在仿真中反映真实的操作意图。 8. 车辆状态信号的读取：为了实现对车辆行为的监控和反馈，需要从车辆动力学模型中读取车辆的状态信号。这些信号包括车辆速度（vx）、发动机转速（rpm）、当前挡位（gear）、加速度（ax、ay）、换挡状态（auto/manualshift）、油门开度、刹车压力以及车辆的侧倾角（roll）和俯仰角（pitch）等。这些信号对于理解车辆当前状态和调试控制策略至关重要。 总结来说，PreScan罗技方向联合控制仿真教程覆盖了从场景构建、车辆动力学模型建立到Simulink模型与硬件设备结合的整个流程。通过这些知识点，读者将能够搭建起一个完整的自动驾驶DIL（Driver-in-the-loop）仿真环境，模拟车辆在各种驾驶场景下的行为，并对自动驾驶控制策略进行测试和验证。