智能网联汽车计算平台部署与测试 课件 第5章 无人驾驶汽车的架构建模与代码生成

智能网联创新实验室无人驾驶汽车的架构建模与代码生成第一部分原型建模方法概述第二部分原型建模方法优势第三部分原型建模开发过程第四部分原型建模开发案例第五部分原型建模开发实践

目录

CONTENTS第三章智能网联汽车建模15.1原型建模方法概述5.1原型建模方法概述5.1原型建模方法概述基于模型设计5.1原型建模方法概述5.1原型建模方法概述5.2原型建模方法优势车载控制器软件开发趋势5.2原型建模方法优势软件失效导致的车辆召回统计5.2原型建模方法优势实施ISO26262的目的5.2原型建模方法优势ISO26262对软件开发的需求5.2原型建模方法优势ISO26262定义的软件开发过程5.2原型建模方法优势ISO26262建模/编程语言的选择和相关标准5.2原型建模方法优势传统开发方式和MBD开发对比5.2原型建模方法优势传统开发方式和MBD开发对比5.3原型建模开发过程ISO26262设计工具/验证工具的选择5.3原型建模开发过程ISO26262等效性测试过程5.3原型建模开发过程ISO26262定义的软件开发过程5.3原型建模开发过程ISO26262对软件开发的过程5.3原型建模开发过程ISO26262对软件开发的过程5.3原型建模开发过程ISO26262对软件开发的过程5.4原型建模开发案例ISO26262对软件开发的案例5.4原型建模开发案例ISO26262对软件开发的案例5.4原型建模开发案例ISO26262对软件开发的案例5.4原型建模开发案例ISO26262对软件开发的案例5.4原型建模开发案例ISO26262对软件开发的案例5.4原型建模开发案例概念及架构阶段仿真5.4原型建模开发案例辅助架构设计5.4原型建模开发案例代码生成后的等效测试5.4原型建模开发案例代码生成后单体验证5.4原型建模开发案例ISO26262对软件开发的案例5.4原型建模开发案例ISO26262对软件开发的案例5.4原型建模开发案例ISO26262对软件开发的案例5.4原型建模开发案例ISO26262对软件开发的案例5.4原型建模开发案例MBD开发流程5.4原型建模开发案例ISO26262对开发回顾5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块输入和输出5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块输入和输出5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块输入和输出Simulink处理三类数据：信号-在仿真期间计算的模块输入和输出状态-在仿真期间中计算的代表模块动态的内部值参数-影响模块行为的值，由用户控制5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块搭建一个简单的Car系统5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块搭建一个简单的Car系统启动MATLAB®。在MATLAB工具条上，点击Simulink按钮。5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块搭建一个简单的Car系统点击BlankModel模板。SimulinkEditor打开。从File菜单中，选择Saveas。在Filename文本框中，输入您的模型的名称，例如simple_model。点击Save。模型使用文件扩展名.slx进行保存。5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块搭建一个简单的Car系统下面是大多数工作流常用的一些模块库：Continuous-

连续状态的系统的模块Discrete-

离散状态的系统的模块MathOperations-实现代数和逻辑方程的模块Sinks-

存储并显示所连接信号的模块Sources-

生成模型的驱动信号值的模块5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块搭建一个简单的Car系统点击并拖动每个模块。要调整模块大小，请点击并拖动一个角。5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块搭建一个简单的Car系统在输出端口和输入端口之间创建线条来连接模块。5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块搭建一个简单的Car系统在模型窗口上，通过更改工具栏上的值来设置仿真停止时间。运动模型对接近传感器建模。在这种情况下，数字传感器用于测量汽车与10米（30英尺）外的障碍物之间的距离。模型基于下列条件来输出传感器的测量值和汽车的位置值：汽车在到达障碍物时会紧急刹车。在现实世界中，传感器对距离的测量不够精确，从而导致随机数值误差。数字传感器以固定时间间隔运行。5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块搭建一个简单的Car系统添加新模块和连接：添加一个用来测量与障碍物之间距离的传感器。修改模型。根据需要扩展模型窗口，以容纳新模块。求实际距离。要想求出障碍物位置和车辆位置之间的距离，需要添加Subtract模块。还要添加Constant模块来为障碍物的位置设置常量值10。建模真实传感器常见的不完美测量。使用Sourceslibrary中的Band-LimitedWhiteNoise模块产生噪声。将Noisepower参数设置为0.001。通过使用MathOperations库中的Add模块将噪声添加到测量中。对每0.1秒触发一次的数字传感器进行建模。在Simulink中，以给定时间间隔对信号进行采样需要一个样本和保持器，由零阶保持器实现。从Discrete库中添加Zero-OrderHold模块。将该模块添加到模型后，将SampleTime参数更改为0.1。添加另一个Outport，用来连接传感器输出。保留Portnumber参数的默认值。5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块搭建一个简单的Car系统连接新模块。Integrator,Second-Order模块的输出已连接到另一个端口。要在该信号中创建分支，请左键点击该信号以突出显示可供连接的端口，然后点击适当的端口。5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块搭建一个简单的Car系统在模型窗口上，通过更改工具栏上的值来设置仿真停止时间。运行模型。查看器显示两个信号：actualdistance（黄色）和measureddistance（蓝色）5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块搭建一个简单的Smart_braking系统此模型包含以下组件和数据流：当踩下油门踏板时，汽车移动。接近传感器测量它与障碍物之间的距离。警报系统基于该接近度生成警报。警报系统自动控制刹车以免撞到障碍物。5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块搭建一个简单的Smart_braking系统要查看完整的树，请点击模型窗口左下角的Hide/ShowModelBrowser按钮5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块基于模型的设计优点：让各个工程团队使用同一个设计环境将设计与要求直接挂钩将测试与设计相结合，不断发现并更正错误通过多域仿真对算法进行优化自动生成嵌入式软件代码和文档开发和重用测试套件5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块基于模型的设计优点：让各个工程团队使用同一个设计环境将设计与要求直接挂钩将测试与设计相结合，不断发现并更正错误通过多域仿真对算法进行优化自动生成嵌入式软件代码和文档开发和重用测试套件5.5原型建模开发实践55simulink基本功能模块Simulink中基于模型的设计工作流示例5.5原型建模开发实践56simulink基本功能模块5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块双轮驱动确定建模目的在设计模型之前，请明确目的和需求。目的决定模型的结构和详细程度。如果目的只是弄清楚机器人可以走多快，那么只对线性运动进行建模就足够了。如果目的是为设备设计一组输入，使它按照给定的路径移动，那就会涉及到旋转组件。如果目的是避障，那么系统就需要一个传感器。要实现此目的，模型必须能够：确定电机停止后机器人多长时间能停止下来；提供一系列线性运动和旋转运动的命令，使机器人能够在一个二维空间内移动；第一个建模目的是让您能够分析运动，以便设计传感器。第二个目的是让您能够对设计进行测试。5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块双轮驱动作业设计：两个电动轮子在两个维度上移动。其中包括：线性运动特性旋转运动特性用于确定系统在两个维度上的位置的变换用于测量机器人与障碍物之间的距离的传感器5.5原型建模开发实践simulink基本功能模块双轮驱动提示系统的模型包括：施加在轮子上的输入作用力、两个相同的轮子、旋转动态特性、坐标