4.2 模型验证
设置舵机输入为 ,即 初始值为5600,在2.5s时改变为5200,持续1.5s后再改回5600。设置电机输入为 ,即在0.5s时给舵机 赋值45。
运行小车,在车尾中央绑一条蘸墨水的细布带,从而在跑道上留下小车行驶轨迹,经描点绘制得到小车轨迹如图4.8中实线所示,图中横坐标为 ,纵坐标为 ,单位均为m,原点为小车的出发点。
给定同样的输入量,运行Simulink中的小车模型,设置运行时间5s.小车行驶轨迹如图图4.6中虚线所示,图中横坐标为 ,纵坐标为 ,单位均为m,原点为小车的出发点。
图4.6 小车运动轨迹
对比小车实际运行数据和模型仿真结果可以看到,舵机和电机的实际输出与模型仿真结果很一致,实际中前轮偏角的变化带给小车速度的变化也和模型比较吻合,证明舵机和电机的模型结构正确,估计的模型参数也较准确。小车实际的运动轨迹和仿真结果基本符合,但在转弯过程中实际轨迹偏离弯道外侧。究其原因,主要是在建模过程中为了简化模型,假定小车轮胎和跑道的静摩擦力足够大,可以使小车不发生侧滑。然而实验所用的跑道比较旧,轮胎也有一定磨损,跑道和轮胎之间的最大静摩擦力较小,因此小车在急转弯时静摩擦力不足以提供转弯所需向心力,使小车发生侧滑。
4.3 小结
本章使用Simulink搭建小车模型,通过对比模型仿真结果和小车实际运行情况对小车模型进行验证,实验证明小车模型是有效的,可靠的。 Simulink四轮驱动小车的数学建模及仿真(10):http://www.751com.cn/jisuanji/lunwen_2155.html