控制:趨勢車輛前行。轉向,加速,制動。
控制策略必須與路徑相符合,需要可行性,還要考慮平穩度。
pid(比例積分微分控制)、lqr(線性二次調節器)、mpc(模型**控制)
pid控制器:
2、 p(proportional):比例。a=-k_p×ⅇ 偏離越遠越難拉回原軌跡。
3、 d(derivative):微分。 阻尼項:a=-k_p ⅇ-k_d ⅆⅇ/ⅆt 減少控制器輸出的變化速度。
4、 i(integral):積分。懲罰項:a=-k_(p^e )-k_i∫ⅇⅆt-k_d ⅆe/ⅆt 對累計誤差進行懲罰。
5、 只需要車輛與目標之間的差距就可以進行控制。但是難以結合多項控制。此外需要實時的精確測量。
lqr控制器:
6、 lqr(線性二次調節器):橫向控制:橫向誤差與變化率(cte,cross track error)、朝向誤差與變化率(θ)。
輸出資料結構x=[█(ctⅇ@ct ̇e@θ@θ ̇ )] ,輸入資料結構:u=[█(steering@throttle@brake)] ,計算公式為:
x ̇=ax+bu
將x,u帶入公式後得到:
[█(ct ̇ⅇ@ct ̈ⅇ@θ ̇@θ ̈ )]=a[█(cte@ct ̇e@θ@θ ̇ )]+b[█(steering@throttle@brake)]
公式為線性,故為l。
成本函式,q、r為x、u的權重:
cost=∫_0∞▒(xt qx+u^t ru)ⅆt
mpc控制器:
7、 mpc(模型**控制):1、建立車輛模型。2、使用優化引擎計算有限時間範圍內的控制輸入。3、執行第一組控制輸入。僅僅是近似測量計算,所以需要重複迴圈,最好時刻重新評估,控制輸入的最優序列。
8、 mpc過程:定義車輛模型,定義了一組輸入。之後決定**能力,是要時間還是要準確率。之後將模型傳送到搜尋最佳控制輸入的優化引擎,該引擎搜尋密集數學空間來尋求最佳解決方案,其依賴於車輛模型的約束條件。
9、 mpc優化與優劣對比:優化引擎間接評估輸入。成本函式主要基於與目標路徑的差距,此外包括加速度舒適度等。mpc更精確,雖然更複雜,緩慢,難以實現,但是值得投入。
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