На первом этапе построения компьютерной модели движения транспортного средства относительно заданной трассы решаются две задачи: первая – отображение трассы, заданной в виде отклонений, в соответствующую кривую координатной плоскости XY; вторая – расчет положения транспортного средства в плоскости XY , относительно точки на траектории с учетом бокового отклонения от нее.
В результате на основании полученного математического описания разработана компьютерная модель в программе Simulink системы Matlab, представленная на рис. 1, которая позволяет строить траекторию движения транспортного средства в плоскости XY при заданных значениях интервальных параметров.
Блок «Robocar» в представленной модели реализует структурную схему обобщенной модели системы управления движением транспортного средства.
Внутренняя структура блока «Robocar» показана на рис. 2.
Входными сигналами блока являются отклонение траектории от прямолинейного направления, заданная скорость продольного движения, значение сигнала ST и расстояние до точки останова в месте погрузки или разгрузки транспортного средства. Выходные сигналы блока: текущая скорость продольного движения, боковое отклонение транспортного средства от трассы и сигнал, принимающий значение, равное единице, при полной остановке транспортного средства и нулевое значение – в противном случае.
Проверка полной остановки транспортного средства реализована в блоке «IsStopped» (рис. 3). При полной остановке считается, что продольные скорость, ускорение и производная ускорения равны нулю с допустимой степенью точности.
Выходные сигналы блока «Robocar» формируют входные сигналы блока «Trajectory» (рис. 4), который, в первую очередь, предназначен для вычисления точек заданной трассы в горизонтальной плоскости XY и определения положения транспортного средства в каждый момент модельного времени относительно заданной трассы. Выходы блока «Trajectory» являются входами «Robocar», а результаты моделирования в виде координат XY заданной трассы и смоделированной траектории движения сохраняются в рабочую область Matlab для дальнейшего визуального построения.