PreScan快速入门到精通第十七讲之速度曲线编辑器
有很多方法可以用速度来描述一辆车应该如何运动。其中一个概念是使用时间。时间是可以用来描述汽车在与时间相关的时间内的行为。想象一下 "加速10秒 "和 "松开油门100米"这样的例子。速度曲线编辑器提供了这种直观的方式来输入速度曲线信息。支持的类型在 " 速度曲线类型(Speed Profile Slot Types) "中进行了说明。除了允许输入和修改速度信息外,速度曲线编辑器还可以将速度曲线作为时间或距离的函数可视化。此外,一旦速度剖面与路径匹配后,它还提供了由此产生的纵向和横向加速度水平的信息。17.1 速度曲线槽类型速度配置文件编辑器提供了四种类型的插槽,它们是:平滑加速/减速突然松开油门怠速等待恒定的加速度/速度
速度曲线类型 :平稳的加速/减速用户可以设置一个加速或减速水平。然后,系统将平滑地加速或减速--在速度图中看起来像一个正弦形状--直到达到最终速度。除了设置加减速水平外,用户还可以选择使用距离、速度、总距离、段数和时间等变量引入第二个条件。如果选择了组合选项,则在满足第二个条件之前,通过平滑加减速选项达到的速度将保持不变。突然的油门释放这个类型会仿真汽车油门突然松开的情况。这个槽型在选择时有几个变量需要设置。它们是环境的空气密度和重力加速度,以及汽车本身的滚动摩擦系数、阻力系数、车辆质量、参考面积、最大加速度和最大减速。同样,用户可以设置一个组合选项。怠速等待这种类型会让汽车等待的速度为零。用户可以选择汽车需要等待多少时间。这种类型很特别,因为它忽略了汽车进入阶梯时的状态。其速度将始终为零。恒定的加速度/速度这个类型将计算出一个恒定的加速度(转化为线性速度)。同样,用户可以设置一个组合选项,如前文所述。平滑颠簸该类型通过使用用户指定的起始和结束加速度和时间/距离,仿真加速度的线性变化(单位为m/s3)。这在使用两个类型时特别有用。插入该类型可以帮助实现从第一个恒定加速度到第二个恒定加速度的平稳变化。减速被指定为负加速度。17.2 样本使用情况在这个例子中,我们希望汽车以15米/秒的速度启动,之后,采取表格中显示的步骤。注意相关的槽位定义截图,以及它们从另一个槽位继承状态信息(时间、相对距离和速度)的方式。黄色的插槽表示在截图时它是活动的。通常情况下,所有偶数槽都是蓝色的,而奇数槽是白色的。场景输入描述 类型定义截图1. 顺利加速到20m/s,用6m/s2的最大加速度,顺利加速到20m/s。可见,一旦得到20 m/s的速度,所得到的距离为29.17 m。
2. 以-12米/秒2的恒定加速度减速16米。.
3. 以-3m/s2的恒定加速度减速,直到车速达到0m/s。
4. 等待1秒钟。
5.顺利加速到13米/秒,用29米/秒2的最大加速度,并保持这个速度,直到汽车行驶了17米。
曲线提供了时间图和距离图来检查输入的类型定义的结果。时间图显示的是所走过的距离,或者是所获得的速度或纵向加速度水平作为时间的函数,而距离图显示的是所获得的速度或纵向加速度水平作为所走过的距离的函数。在所有情况下,通过使用的颜色代码可以清楚地看到各个阶段(奇数为白色,偶数为蓝色)。时间图表所得到的时间图在这里描绘出来了。同样的,黄色的类型对应于截图时的活动阶段(也就是编辑中的阶段)。
位移VS时间曲线图
速度VS时间曲线图
加速度VS时间曲线图距离图表由此产生的距离图如图所示。请注意,第二个蓝色阶段是不可见的:这个阶段是一个 "等待 "阶段,因此它的距离为零,因此不能在这些距离图中显示。
速度VS距离曲线图
加速度VS距离曲线图用选择路径映射速度剖面图假设有一条像左下图这样的路径。匹配了一个自选的速度曲线后,它可能看起来和右边的类似。请注意,可以显示每个段上的类型ID、长度和总长度的信息。
在速度曲线编辑器中显示的轨迹:其线段类型使用不同的灰度可视化。结合我们从样本中得到的速度曲线,这个路径看起来就像图片中显示的那样。请注意交通灯,它代表了 "等待 "的时间段。由于这个时隙没有覆盖任何距离,所以可以这样显示。同样的,阶段的颜色与样本中的颜色一致。
将速度曲线和路径结合起来:路径段显然不需要与速度曲线阶段重合。路段总长度和速度曲线长度不需要匹配,能映射的就映射。显示生成的加速度水平这里显示的是由此产生的横向加速度水平。作为用户,可以设置允许的最大加速度水平,帮助快速识别潜在的危险操作/速度组合。当改变这些级别时,红色的区域会被放大或缩小。
插入平滑的跳动在创建速度曲线后,可能会出现阶段之间的加速度跳跃。为了防止这些跳跃,可以插入一个 "平滑跳动 "阶段。该阶段可以在两个阶段之间创建一个平滑的线性加速度变化。如果改变了这个阶段或其他阶段的设置,平滑过渡可能会消失。可以通过按 "重置 "来纠正这种情况。插入前:
插入后:
改变其他阶段的设置后,按 "重置":