本文主要是介绍基于carsim的线控转向仿真(1)--carsim车辆模型目标角度跟踪，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
一、Rwa转向执行总成建模
Rwa包括齿轮齿条机构、转向组件以及转向执行电机；如下图，电机输出轴通过齿轮减速增扭后，再经过一个半径为rp的小齿轮，直接带动齿条左右移动。齿条的移动通过转向摇臂，带动车轮转动，整套系统从电机的转动，转换为齿条的左右移动，再转换成车轮的左右摆动。
1、转向电机建模
在线控转向中，转向电机是一个执行器，上层给多少需求力矩，电机控制器便响应多少力矩。这里，我们用一个一阶惯性环节来简单模拟电机响应。
仿真响应如下：
2、齿轮齿条机构建模
齿轮齿条动力来源是电机，阻力有左右车轮的阻力，齿条自身的加速度和阻尼，依据牛顿力学第二定律，可以列出微分方程
式中，--齿条上等效阻力；
,
--左右前轮主销回正力矩。
| 参数名称 | 物理意义 | 单位 | 数值 |
| 转向电机减速比 | -- | 18 | |
| 左前轮转向摇臂长度 | m | 0.132 | |
| 右前轮转向摇臂长度 | m | 0.132 | |
| 小齿轮半径 | m | 0.007 | |
| 齿轮齿条阻尼系数 | N.m/rad | 651 | |
| 齿轮齿条质量 | kg | 2.25 |
二、搭建Rwa总成simuink模型
依据以上几个公式，搭建Rwa执行总成模型。
三、simulink与carsim的联合仿真
1、仿真接口
低调一点选了个b级车
Carsim与Simulink模型的交互接口如下：
| 名称 | 含义 | 方向 |
| IMP_STEER_L1 | 左前轮转角 | simulink给到carsim |
| IMP_STEER_R1 | 右前轮转角 | simulink给到carsim |
| M_TRdL1 | 左前轮转向阻力 | carsim到simulink |
| M_TrdR1 | 右前轮转向阻力 | carsim到simulink |
| Steer_L1 | 左前轮转角 | carsim到simulink |
| Steer_R1 | 右前轮转角 | carsim到simulink |
此外还需要注意到，carsim前轮转角是带阿克曼转向的，因此再给需求角度时，也需要考虑到，在这里，从carsim的转向系统里，提取出齿条位移--转向角度。
2、仿真思路
首先，需要关闭carsim原有自带的转向系统；用OPT_STEER_EXT=0这个指令就可以；其次，关闭carsim里路径跟随的功能。这两个设置后，carsim的转向系统便会听simulink的。
整个仿真信号传递思路如下：
1）根据车辆模型实时转角与参考转角的差距，用pid算出需求电机需求力矩；
2）一阶电机模型响应电机需求理解；
3）有了电机力矩，以及车辆模型的转向阻力，便可以套公式算齿条位移；
4）有了齿条位移，便可以查表得到左右前轮需要的转角，响应前轮需求转角就是carsim的事了。
三、仿真结果
如下图，第一步我们已经实现，通过给需求转角，转向执行机构能实现需求转角，并与carsim实现了联调。
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