基于LQR最优控制算法实现的轨迹跟踪控制,建立了基于车辆的质心侧偏角、横摆角速度,横向误差,航向误差四自由度动力学模型作为控制模型,通过最优化航向误差和横向误差,实时计算最优的K值,计算期望的前轮转角实现轨迹跟踪,仿真效果良好,有对应的资料
采用LQR最优控制算法,实现车辆轨迹跟踪控制。该控制方法基于车辆的质心侧偏角、横摆角速度、横向误差和航向误差四个自由度动力学模型作为控制模型。通过优化航向误差和横向误差,实时计算最优的K值,并计算期望的前轮转角,从而实现轨迹跟踪。仿真结果表明,该方法的控制效果良好。同时,还有相关的资料可供参考。
涉及的
1. LQR最优控制算法:LQR是线性二次型调节器的缩写,是一种最优控制算法,用于设计线性系统的控制器,以最小化系统的误差和控制输入。它被广泛应用于各种控制问题中。
2. 轨迹跟踪控制:轨迹跟踪控制是指通过控制车辆或机器人的动力系统,使其能够按照预先定义的轨迹进行移动。这种控制技术在自动驾驶车辆、机器人导航和航空航天等领域具有重要应用。
3. 动力学模型:动力学模型是描述物体或系统运动规律的数学模型。在这种控制中,使用车辆的质心侧偏角、横摆角速度、横向误差和航向误差等参数来建立车辆的动力学模型,以便进行控制器设计和轨迹跟踪。
4. 优化算法:通过最优化航向误差和横向误差,实时计算最优的K值和期望的前轮转角,以实现轨迹跟踪。优化算法是一类数学技术,用于寻找最优解或近似最优解。
1. LQR最优控制算法是一种经典的线性系统控制方法,它结合了最优控制理论和线性二次型正则化方法。通过设计合适的权重矩阵,并求解线性二次型代价函数的最小值,可以得到最优的控制器增益矩阵。LQR算法在工业控制、飞行器控制以及机器人导航等领域有广泛应用。
2. 轨迹跟踪控制是自动控制领域中的一个重要问题,它要求控制系统能够按照给定的轨迹进行精确的运动。除了LQR算法外,还有其他控制方法如模型预测控制(MPC)和非线性控制方法可以用于轨迹跟踪。选择适当的控制方法要根据具体应用的系统特性和性能需求来决定。
3. 动力学模型是研究物体或系统如何随时间变化的数学描述。对于车辆轨迹跟踪控制问题,建立合适的动力学模型对于控制器设计至关重要。常用的车辆动力学模型包括单轮模型、双轮模型以及车辆的多自由度模型。不同的模型复杂度和精度适用于不同的控制问题。
4. 优化算法是一
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