横向控制器斯坦利
库:
自动驾驶的工具箱/车辆控制
描述
的横向控制器斯坦利块计算转向角命令,在度,调整车辆的当前姿态匹配参考姿势,给汽车的流速和方向。控制器使用斯坦利方法计算该命令[1]的控制律是基于一个自行车运动和动态模型。模型之间的变化,使用汽车模型参数。
运动自行车模型适用于路径在停车场等低速环境后,惯性效应最小。
动态的自行车模型适用于在高速环境中路径跟踪等高速公路,惯性效应更加明显。这个汽车模型提供了额外的描述车辆的动力学参数。
港口
输入
RefPose- - - - - -参考姿势
(x,y,Θ)向量
参考姿势,指定为一个(x,y,Θ)向量。x和y在米,Θ是在度。
x和y指定引导车辆的参考点。Θ指定路径的定向角在这个参考点和逆时针方向为正。
车辆在前进运动,路径上的参考点是点,接近车辆的前轴的中心。
在反向运动,车辆路径上的参考点是点,接近汽车的后桥的中心。
数据类型:单|双
CurrPose- - - - - -当前的姿势
(x,y,Θ)向量
车辆的当前姿态,指定为一个(x,y,Θ)向量。x和y在米,Θ是在度。
x和y指定车辆的位置,这被定义为汽车的后桥的中心。
Θ指定车辆的定位角位置(x,y),逆时针方向为正。
汽车带来的更多细节,请参阅坐标系统在自动驾驶的工具箱。
数据类型:单|双
CurrVelocity- - - - - -当前的纵向速度
真正的标量
当前车辆的纵向速度,指定为一个真正的标量。单位是米每秒。
如果车辆在前进运动,那么这个值必须大于0。
如果车辆在反向运动,那么这个值必须小于0。
值0表示车辆,不运动。
数据类型:单|双
方向- - - - - -车辆行驶的方向
1(移动)|1(反向运动)
车辆的行驶方向,指定为1前进运动或1反向运动。行驶方向决定了位置误差和角度误差用于计算转向角命令。更多细节,请参阅算法。
CurrYawRate- - - - - -当前的偏航率
真正的标量
目前汽车的偏航率,在度每秒,指定为一个真正的标量。当前的偏航率是角速度的变化的速度。
依赖关系
要启用这个端口,设置汽车模型来动态的自行车模型。
CurrSteer- - - - - -当前的转向角
真正的标量
输出
SteerCmd- - - - - -转向角命令
真正的标量
参数
提示
你可以切换自行车模型作为车辆环境变化。添加两个横向控制器斯坦利块子系统和指定一个不同的变体为每一块自行车模型。例如,看到的横向控制教程。
算法
计算转向角命令,控制器的位置误差和角度误差最小化当前体式的参考。车辆的行驶方向决定了这些误差值。
当车辆在前进运动(方向参数是1):
的位置误差是横向距离前轴的中心路径上的参考点。
的角误差是前轮的角度对参考路径。
当车辆在反向运动(方向参数是1):
的位置误差是横向距离后桥的中心路径上的参考点。
的角误差是后轮的角度对参考路径。
的细节控制器减少这些错误对于自行车运动和动态模型,明白了[1]。
引用
[1]霍夫曼,加布里埃尔·M。,Claire J. Tomlin, Michael Montemerlo, and Sebastian Thrun. "Autonomous Automobile Trajectory Tracking for Off-Road Driving: Controller Design, Experimental Validation and Racing."美国控制会议。2007年,页2296 - 2301。doi: 10.1109 / ACC.2007.4282788
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版本历史
介绍了R2018b
