我正在尝试使用动态自行车模型来模拟车辆,但似乎无法使它工作。如果我将转向角设置为恒定值,则横向速度将成指数增长,并且不会产生结果。
a = 0.34284
b = 0.40716
m = 155
I = 37.29
def f_DynBkMdl(x, y, delta, theta, dt, states):
dtheta = states[0]
vlat = states[1]
vlon = states[2]
if delta > math.radians(180):
delta = delta - math.radians(360)
if delta<0:
j = 1
else:
j = 0
if dtheta<0:
q = 1
else:
q = 0
dtheta = abs(dtheta)
delta = abs(delta)
sf = delta - (a*dtheta)/vlon
ff = 30.77*math.degrees(sf)
pf = 0
sr = (b*dtheta)/vlon
fr = 30.77*math.degrees(sr)
pr = 0
if j == 1:
fr = -fr
ff = -ff
if q == 1:
dtheta = -dtheta
theta = theta%math.radians(360)
ddtheta = (a*pf*delta + a*ff - b*fr)/I
dvlat = (pf*delta + ff + fr)/m - vlon*dtheta
dvlon = (pf + pr - ff*delta)/m - vlat*dtheta
dx = -vlat*np.sin(theta) + vlon*np.cos(theta)
dy = vlat*np.cos(theta) + vlon*np.sin(theta)
theta = theta + dtheta*dt + (1/2)*ddtheta*dt**2
dtheta = dtheta + ddtheta*dt
vlat = vlat + dvlat*dt
vlon = vlon + dvlon*dt
vabs = np.sqrt(vlat**2 + vlon**2)
x = x + dx*dt
y = y + dy*dt
states = [dtheta, vlat, vlon]
array = np.array([x, y, theta, vabs, states])
return array
其中a
和b
是前后轴到车辆重心的距离,m
是质量,I
是惯性。 x
和y
是全局位置,theta
是航向,delta
是转向角。我从document中得到了这些等式。请注意,我使用了简化的轮胎模型来计算侧向力,并假定了无限的摩擦力,因此不需要摩擦圆。
要进行这项工作,我缺少什么吗?