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）。