一、Simulink模型简述

该模型对简化的汽车运动进行仿真。当踩下踏板时，汽车通常处于行进状态。轻踩并松开加速踏板后，汽车先会处于怠速状态，然后停止。基于上述运动模型再对接近传感器建模，该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。模型根据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。

二、构建模型

Step 1. 创建新模型

1.要启动Simulink并创建新模型，请在MATLAB命令提示符下输入以下内容：

simulink

在Simulink Start Page对话框中，点击Blank Model，然后点击Create Model，将打开一个空的Editor窗口。
2.在Editor工具条的Simulation选项卡上，点击Save > Save As为新模型指定名称。

Step 2. 拖放模块以完成模型

在该模型中需要针对以下每个模块创建一个实例：

• Pulse Generator
  该模块的作用是为模型生成脉冲信号，模拟轻踩加速踏板后的输出信号。
  

• Gain
  该模块的作用是将输入信号乘以一个因子，计算踩下加速踏板后如何影响汽车的加速度。
  

• Integrator, Second Order
  该模块的作用是对输入信号进行二次积分，根据加速度计算得到汽车的位置。
  

• Out1
  该模型的作用是将汽车位置作为模型的输出。
  

Step 3. 配置模块

通过双击模型中的每个模块为模块设置参数。
1.配置Pulse Generator模块。双击Pulse Generator模块以打开其参数对话框。验证或设置以下参数：

2.配置Gain模块。双击Gain模块以打开其参数对话框。验证或设置以下参数：

3.配置Integrator, Second Order模块。双击Integrator, Second Order模块以打开其参数对话框。
在x选项卡上，进行如下设置(其余选项卡按照默认设置）：

Step 4. 连接模块并为信号添加注释

构建完成的模型如下图所示：

Step 5. 添加信号查看器

要查看仿真结果，请将第一个输出连接到一个Signal Viewer。
通过右键点击信号来访问上下文菜单。选择Create & Connect Viewer > Simulink > Scope。信号上会出现查看器图标，并打开一个示波器窗口。

Step 6. 运行仿真

1.在模型Editor工具条的Modeling选项卡中，点击Model Settings。将打开Configuration Parameters对话框。
在Solver Options部分中，进行如下选择：

2.点击Editor工具条的Simulation或Modeling选项卡中的Run按钮，运行仿真。

三、优化模型

Step 7. 拖放新模块以完成模型

• Constant
  该模块的作用是为障碍物的位置设置常量值10。
  

• Subtract
  该模块的作用是将两个输入值相减，求出障碍物位置和车辆位置之间的实际距离。
  

• Band-Limited White Noise
  该模块的作用是产生白噪声，模拟真实传感器测量中常见的误差。
  

• Add
  该模块的作用是将两个输入值相加，从而将白噪声添加进数字传感器采样数据中。
  

• Zero-Order Hold
  该模块的作用是让采集的信号样本数据保持一定时间间隔，模拟离散系统对数字传感器采样。
  

Step 8. 配置新模块

通过双击模型中的每个模块为模块设置参数。
1.配置Constant模块。双击Constant模块以打开其参数对话框。验证或设置以下参数：

2.配置Band-Limited White Noise模块。双击Band-Limited White Noise模块以打开其参数对话框。验证或设置以下参数：

3.配置Zero-Order Hold模块。双击Zero-Order Hold模块以打开其参数对话框。验证或设置以下参数：

Step 9. 连接模块并为信号添加注释

构建完成的模型如下图所示：

Step 10. 比较多个信号

将actual distance信号与measured distance信号进行比较。
1.创建一个示波器Scope1并将其连接到actual distance信号。
2.将measured distance信号添加到同一个查看器中。右键点击信号，然后选择Connect to Viewer > Scope1。确保连接到在上一步中创建的查看器。

Step 11. 运行仿真

查看器显示两个信号：Actual Distance（黄色）和Measured Distance（蓝色）。

最后

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