exponenta event banner

соединиться

Подключение начального и терминального состояний Frenet

Описание

frenetTrajectory = connect(connectorFrenet,initialState,terminalState,timeSpan) соединяет указанные начальные состояния Frenet с указанными состояниями терминала в течение периода времени в секундах. Эта функция объекта поддерживает соединения 1-n, n-to-1 или n-to-n попарной траектории.

пример

[___,globalTrajectory] = connect(___) возвращает траектории в глобальных координатах в дополнение ко всем аргументам предыдущего синтаксиса.

Примеры

свернуть все

Создайте альтернативные траектории для траектории привязки с помощью координат Frenet. Укажите различные начальное и конечное состояния для траекторий. Настройте состояния на основе сгенерированных траекторий.

Создание опорного пути из набора ППМ. Создать trajectoryGeneratorFrenet объект из пути ссылки.

waypoints = [0 0; ...
	50 20; ...
	100 0; ...
	150 10];
refPath = referencePathFrenet(waypoints);
connector = trajectoryGeneratorFrenet(refPath);

Создайте пятисекундную траекторию между началом траектории и точкой на 30 м вниз по траектории, как указывает Френет.

initState = [0 0 0 0 0 0];  % [S ds ddS L dL ddL]
termState = [30 0 0 0 0 0]; % [S ds ddS L dL ddL]
[~,trajGlobal] = connect(connector,initState,termState,5);

Отображение траектории в глобальных координатах.

show(refPath);
hold on
axis equal
plot(trajGlobal.Trajectory(:,1),trajGlobal.Trajectory(:,2),'b')
legend(["Waypoints","Reference Path","Trajectory to 30m"])

Figure contains an axes. The axes contains 3 objects of type line. These objects represent Waypoints, Reference Path, Trajectory to 30m.

Создайте матрицу концевых состояний с боковыми отклонениями от -3 м до 3 м. Создайте траектории, охватывающие одну и ту же длину дуги за 10 секунд, но отклоняющиеся в боковом направлении от опорной траектории. Просмотрите новые альтернативные пути.

termStateDeviated = termState + ([-3:3]' * [0 0 0 1 0 0]);
[~,trajGlobal] = connect(connector,initState,termStateDeviated,10);

clf
show(refPath);
hold on
axis equal
for i = 1:length(trajGlobal)
    plot(trajGlobal(i).Trajectory(:,1),trajGlobal(i).Trajectory(:,2),'g')
end
legend(["Waypoints","Reference Path","Alternative Trajectories"])
hold off

Figure contains an axes. The axes contains 9 objects of type line. These objects represent Waypoints, Reference Path, Alternative Trajectories.

Укажите новое состояние клеммы для создания новой траектории. Эта траектория нежелательна, поскольку для достижения поперечной скорости 10 м/с требуется обратное движение.

newTermState = [5 10 0 5 0 0];
[~,newTrajGlobal] = connect(connector,initState,newTermState,3);

clf
show(refPath);
hold on
axis equal
plot(newTrajGlobal.Trajectory(:,1),newTrajGlobal.Trajectory(:,2),'b');
legend(["Waypoint","Reference Path","New Trajectory"])
hold off

Figure contains an axes. The axes contains 3 objects of type line. These objects represent Waypoint, Reference Path, New Trajectory.

Смягчить ограничение продольного состояния путем задания длины дуги NaN. Создайте и снова отобразите траекторию. Новое положение показывает хорошую альтернативную траекторию, которая отклоняется от опорной траектории.

relaxedTermState = [NaN 10 0 5 0 0];
[~,trajGlobalRelaxed] = connect(connector,initState,relaxedTermState,3);

clf
show(refPath);
hold on
axis equal
plot(trajGlobalRelaxed.Trajectory(:,1),trajGlobalRelaxed.Trajectory(:,2),'g');
hold off

Figure contains an axes. The axes contains 3 objects of type line.

Входные аргументы

свернуть все

Генератор траектории Frenet, указанный как trajectoryGeneratorFrenet объект.

Начальные состояния Frenet, определенные как n-by-6 числовая матрица. Каждая строка матрицы представляет собой набор координат Френе для начального состояния траектории в виде [S dS ddS L dL ddL]. Значение n должно быть равно количеству строк в terminalState аргумент или 1.

Конечные состояния Френета, определенные как n-на-6 числовая матрица. Каждая строка матрицы представляет собой набор координат Френе для начального состояния траектории в виде [S dS ddS L dL ddL]. Значение n должно быть равно количеству строк в initialState аргумент или 1.

Временной горизонт для всех траекторий, заданный как положительный скаляр в секундах. Сгенерированные траектории равномерно дискретизируются в течение этого периода времени на основе свойства TimeResolution trajectoryGeneratorFrenet объект, указанный в connectorFrenet аргумент.

Выходные аргументы

свернуть все

Траектории Frenet между всеми начальными и конечными состояниями, возвращаемые как массив структуры со следующими полями:

  • Trajectory - n-на-6 числовая матрица. Каждая строка матрицы представляет собой набор координат Френе для начального состояния траектории в виде [S dS ddS L dL ddL].

  • Time - Вектор положительных скаляров из 0 кому timeSpan в секундах.

Depiction of Frenet states relative to a reference path

Эта функция поддерживает соединения 1-n, n-to-1 или n-to-n попарной траектории на основе числа строк initialState и terminalState.

Глобальные траектории между всеми начальными и конечными состояниями, возвращаемые как структура или структурный массив с полями:

  • Trajectory - n-на-6 числовая матрица. Каждая строка матрицы представляет собой набор глобальных состояний формы [x y theta kappa dkappa s].

  • Time - Вектор положительных скаляров из 0 кому timeSpan в секундах.

Depiction of global Frenet coordinates

Эта функция поддерживает соединения 1-n, n-to-1 или n-to-n попарной траектории на основе числа строк initialState и terminalState.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью MATLAB ® Coder™

.
Представлен в R2020b