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自动驾驶控制技术

文章阐述了关于自动驾驶系统控制算法,以及自动驾驶控制技术的信息,欢迎批评指正。

简述信息一览:

自动驾驶控制算法实例之模型预测控制(MPC)--从模型推导到代码实现(以...

1、控制模型的建立(以运动学为例)MPC,即模型预测控制,其核心在于模型。车辆模型主要分为动力学模型和运动学模型。在Autoware框架中,MPC算法主要运用三种控制模型。在低速场景中,运动学模型即可满足要求,因此本文以运动学模型为基础介绍MPC算法的实现流程。

2、在MPC算法中,我们首先定义了状态空间方程,包括横向误差、航向角误差、横向误差变化速率、航向角误差变化率、纵向位置误差以及纵向速度误差。控制量主要涉及车辆转角与加速度控制。通过状态转移方程,我们构建了预测模型,从而在连续时间与离散时间两种形式下实现了状态方程的转换。

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(图片来源网络,侵删)

3、本文重点分析Apollo控制算法中的两种路径跟踪控制器:MPC(模型预测控制)与LQR(线性二次调节器)。MPC是一种先进的过程控制方法,在满足约束条件下,通过动态线性模型实现优化求解,考虑当前与未来时刻的最优解以实现整体优化。

4、首先,车辆运动学模型的推导可以参考我的另一篇博客,详细内容请参阅 Coursera self-driving car Part1 Final Project——自动驾驶轨迹跟踪之MPC模型预测控制原理推导及Python实现 1小节。这里,我们关注的是后轮车速v,以及在大地坐标系中的位置坐标x,y和方向角φ。

5、随着自动驾驶与机器人控制技术的兴起,模型预测控制(MPC)算法因其先进性与广泛应用范围,受到广泛研究与应用。MPC算法大致分为基于非参数模型的MAC与DMC、基于参数模型的GPC与GPP等。此算法的核心要素包含预测模型、参考轨迹与滚动优化等。

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(图片来源网络,侵删)

6、基本定义 模型预测控制算法是一种高级的控制算法,主要应用于工业过程的优化控制。它基于数学优化原理,通过对未来系统行为的预测,实现对系统最优轨迹的跟踪和控制。核心思想 MPC算法的核心思想在于利用一个预测模型来预测系统未来的动态行为。

箩筐分享|自动驾驶DRL算法的汇总与分类

自动驾驶技术的迅速发展,离不开强化学习(RL)领域的进步。本文基于2021年的一篇前沿综述《Deep Reinforcement Learning for Autonomous Driving: A Survey》,对当前先进的自动驾驶深度强化学习(DRL)算法进行系统总结与分类。自动驾驶系统由感知、场景理解、定位与建图、规划与策略制定、控制等模块组成。

自动驾驶控制算法(5)——PID算法

在实际应用中,PID控制算法用于轨迹跟踪,规划模块输出参考轨迹,控制器则依据横向跟踪误差进行控制,通过增加差分控制器D降低航向角变化速度,增加积分控制器I修正系统性偏差,实现车辆轨迹的稳定跟踪。通过整合PID控制算法与车辆模型,可以有效提升自动驾驶系统的性能,实现精准的轨迹跟踪与控制。

PID控制的特点 - 算法简洁:PID控制算法结构简单,易于理解和实施。- 鲁棒性较强:PID控制对系统参数的变化相对不敏感,具有较强的鲁棒性。- 可靠性高:PID控制具有较高的可靠性,即使在系统出现故障时,通过调整参数也能保持系统稳定。

PID控制,全称为比例-积分-微分控制,是一种在工业控制系统中广泛应用的控制方法。PID控制的基本概念 PID控制是一种反馈控制方法,它通过对系统的输入与输出之间的偏差进行比例、积分和微分运算,从而调整系统的输出,以达到预期的控制效果。

中控中PID是什么意思?PID全称为Proportional-Integral-Derivative,即比例-积分-微分控制。在中控系统中,PID是一种用于控制物理系统的算法,可通过测量与期望值间的误差来自动调整控制器的输出。 PID控制器广泛应用于工业自动化系统、机器人控制、天文学、生产线控制等领域。

飞行控制:PID算法用于自动驾驶仪中,根据飞行器的姿态、速度和高度等信息,调整舵面或发动机推力,保持飞行稳定。导航与制导:在导弹、卫星等航天器的制导系统中,PID算法用于计算并调整飞行轨迹,确保准确到达目标。

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