connect

Соедините начальное и терминальное состояния Frenet

Описание

frenetTrajectory = connect(connectorFrenet,initialState,terminalState,timeSpan) соединяет указанные начальные состояния Френе с указанными конечными состояниями в течение промежутка времени в секундах. Эта функция объекта поддерживает 1-то n, n-то-1 или n-то n парные траекторные соединения.

пример

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

Примеры

свернуть все

Сгенерируйте альтернативные траектории для пути ссылки с помощью координат Френе. Задайте различные начальное и конечные состояния для ваших траекторий. Настройте свои состояния на основе сгенерированных траекторий.

Сгенерируйте ссылку путь из набора путевых точек. Создайте trajectoryGeneratorFrenet объект из ссылочного пути.

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

Сгенерируйте пятисекундную траекторию между источником пути и точкой на 30 м вниз по пути, как утверждает Френе.

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 конечных состояний с боковыми отклонениями между -3 м и 3 м. Сгенерируйте траектории, которые покрывают ту же длину дуги за 10 секунд, но отклоняются латерально от ссылки пути. Отображение новых альтернативных путей.

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.

Задайте новое конечное состояние, чтобы сгенерировать новую траекторию. Эта траектория нежелательна, потому что 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.

Ослабьте ограничение продольного состояния, задав длину дуги NaN. Сгенерируйте и отобразите траекторию еще раз. Новое положение показывает хорошую альтернативную траекторию, которая отклоняется от пути ссылки.

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 параметры

свернуть все

Генератор траектории Френе, заданный как trajectoryGeneratorFrenet объект.

Начальные состояния Френе, заданные как n -на-6 числовая матрица. Каждая строка матрицы является множеством координат Френе для начального состояния траектории в форме [S dS ddS L dL ddL]. Значение n должно быть равно количеству строк в terminalState аргумент или 1.

Конечные состояния Френе, заданные как n-на-6 числовая матрица. Каждая строка матрицы является множеством координат Френе для начального состояния траектории в форме [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 положительная скалярная величина в секундах. Сгенерированные траектории дискретизируются равномерно в течение этого временного интервала на основе свойства TimeResolution trajectoryGeneratorFrenet объект, заданный в connectorFrenet аргумент.

Выходные аргументы

свернуть все

Траектории Френе между всеми начальным и конечным состояниями, возвращенные как массив структур с этими полями:

  • Trajectory - n -на-6 числовую матрицу. Каждая строка матрицы является множеством координат Френе для начального состояния траектории в форме [S dS ddS L dL ddL].

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

Depiction of Frenet states relative to a reference path

Эта функция поддерживает 1-то n, n-то-1 или n-то n парные траекторные соединения на основе количества строк initialState и terminalState.

Глобальные траектории между всеми начальным и конечным состояниями, возвращенные как структура или массив структур с полями:

  • Trajectory - n -на-6 числовую матрицу. Каждая строка матрицы является набором глобальных состояний вида [x y theta kappa dkappa s].

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

Depiction of global Frenet coordinates

Эта функция поддерживает 1-то n, n-то-1 или n-то n парные траекторные соединения на основе количества строк initialState и terminalState.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

.
Введенный в R2020b
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте