Сгенерируйте скоростной профиль пути к транспортному средству, данного кинематические ограничения
Automated Driving Toolbox
Блок Velocity Profiler генерирует скоростной профиль ведущего пути, который удовлетворяет этому набору заданных кинематических ограничений:
Максимальная допустимая скорость транспортного средства
Максимальное продольное ускорение и замедление транспортного средства
Максимальный продольный толчок транспортного средства
Максимальное поперечное ускорение транспортного средства
Задайте совокупные длины вдоль пути и направлений движения и искривлений в каждой точке вдоль пути. Можно получить эти значения из выхода блока Path Smoother Spline. Также задайте продольную скорость транспортного средства в начале и конце пути.
Используйте сгенерированный скоростной профиль в качестве входных скоростей ссылки продольного контроллера, как показано в Автоматизированном Камердинере Парковки в примере Simulink.
Чтобы сгенерировать скоростной профиль для ссылочного пути, блок Velocity Profiler выполняет эти шаги:
Сгенерируйте непрерывный скоростной профиль, который удовлетворяет всем кинематическим ограничениям (скорость, ускорение и толчок) заданный параметрами блоков.
Дискретизируйте скоростной профиль путем отображения положений в ссылочном пути к скоростным значениям, на основе того, как далеко далеко положения от стартового положения. Совокупные длины пути, заданные во входном порту CumLengths, содержат эти расстояния. Блок Path Smoother Spline возвращает эти совокупные длины пути, наряду со сглаженным путем.
Сгенерированный скоростной профиль является кривой с семью интервалами. В каждом временном интервале в кривой толчок, ускорение и скорость транспортного средства изменяются, чтобы удовлетворить заданным ограничениям. Фигура и таблица show, как эти значения изменяются для транспортного средства, перемещающегося в движении вперед вдоль пути. Для простоты запуском и конечной скоростью транспортного средства, как задано StartVelocity и входными портами EndVelocity, является оба 0
.
Временной интервал | Толчок | Ускорение | Скорость | Примечания |
---|---|---|---|---|
1 | Установите на MaxJerk | Увеличения с 0 к MaxAccel | Увеличения со стартовой скорости | - |
2 | Установите на 0 | Сохраненная константа в MaxAccel | Продолжает увеличиваться | Во время предыдущего интервала, если транспортное средство не может достигнуть MaxAccel учитывая MaxSpeed ограничение, затем интервал 2 не происходит. |
3 | Установите на -MaxJerk | Уменьшения от MaxAccel к 0 | Увеличения к MaxSpeed | - |
4 | Установите на 0 | Сохраненная константа в 0 | Сохраненная константа в MaxSpeed | - |
5 | Установите на -MaxJerk | Уменьшения от 0 к -MaxDecel | Начинает уменьшаться | - |
6 | Установите на 0 | Сохраненная константа в -MaxDecel | Продолжает уменьшаться | Во время предыдущего интервала, если транспортное средство не может достигнуть -MaxDecel учитывая MaxSpeed ограничение, затем интервал 6 не происходит. |
7 | Установите на MaxJerk | Увеличения с -MaxDecel к 0 | Уменьшения к конечной скорости | - |
На рисунке и таблице:
MaxJerk
и -MaxJerk
установлены параметром Maximum longitudinal jerk (m/s^3).
MaxAccel
и -MaxDecel
установлены Maximum longitudinal acceleration (m/s^2) и параметрами Maximum longitudinal deceleration (m/s^2), соответственно. Можно задать асимметричные значения для этих параметров.
MaxSpeed
установлен параметром Maximum allowable speed (m/s).
Для транспортного средства в противоположном движении инвертируются кривые на рисунке. Знаки показанных на рисунке значений параметров и таблица также инвертируются.
Если транспортное средство включает несколько изменений направления, блок генерирует отдельные скоростные профили для каждого направления движения. Затем блок конкатенирует эти профили в итоговом Velocities выход. Для примера смотрите Скоростной Профиль Пути с Изменением Кривой и Направления.
[1] Villagra, Хорхе, Висенте Миланес, Хосуе Перес и Хорхе Годои. "Сглаженный путь и скорость, планирующая автоматизированное транспортное средство общественного транспорта". Робототехника и Автономные системы. Издание 60, Номер 2, февраль 2012, стр 252–265.
Lateral Controller Stanley | Longitudinal Controller Stanley | Path Smoother Spline