主要内容

纵向控制者斯坦利

使用Stanley方法控制车辆的纵向速度

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描述

这纵向控制者斯坦利块以每秒米为单位计算加速度和减速命令，以控制车辆的速度。指定参考速度，电流速度和当前驾驶方向。控制器使用Stanley方法计算这些命令[1]，该块将其作为具有整体抗弹药的离散比例综合（PI）控制器实现。有关更多详细信息，请参阅算法。

您还可以使用Stanley方法计算车辆的转向角命令。看到横向控制器斯坦利堵塞。

端口

输入

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参考速度以每秒米为单位，指定为真实标量。

车辆的当前速度为每秒米，指定为真实标量。

车辆的驾驶方向，指定为1用于远期运动和-1用于反向运动。

触发以重置速度误差的积分，e（（k），为零。一个值0持有e（（k） 稳定的。非零值重置e（（k）。

输出

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加速命令，在[0，m一个]， 在哪里m一个是最大纵向加速度（m/s^2）范围。

减速命令，返回为真实标量在范围内[0，md]， 在哪里md是最大纵向减速（m/s^2）范围。

参数

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比例收益控制器，kp，指定为正面的标量。

控制器的积分增益，k一世，指定为正面的标量。

控制器的样本时间（以秒为单位）指定为正真实标量。

最大纵向加速度为每秒平方米，指定为正实量表。

块从ACCELCMD到范围[0，m一个]， 在哪里m一个是此参数的值。上面的值m一个设置为m一个。

最大纵向减速，以每秒平方为单位的米，指定为正真实标量。

块从减速端口到范围[0，md]， 在哪里md是此参数的值。上面的值md设置为md。

模型示例

控制车辆速度

控制车辆速度

使用纵向控制器控制车辆向前运动的速度。
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算法

这纵向控制者斯坦利Block通过积分抗弹力实现离散比例综合（PI）控制器，如反弹道法（万博1manbetxSimulink）PID控制器块的参数。该块使用此方程式：

你 （（ k ） = （（ k p + k 一世 t s z z - 1 ） e （（ k ）

  • 你（（k）是控制信号k时间步骤。

  • kp是比例收益，由比例收益，KP范围。

  • k一世是不可或缺的收益，如积分收益，ki范围。

  • ts是块的示例时间秒，由样品时间范围。

  • e（（k）是速度错误（咖喱-reflecity）k时间步骤。每个k，此误差等于当前速度和参考速度输入之间的差异（咖喱-reflecity）。

控制信号，你，确定加速命令的值ACCELCMD和减速命令减速。该块将加速度和减速命令饱和到[0，m一个]和[0，md]， 在哪里：

  • m一个是价值最大纵向加速度（m/s^2）范围。

  • md是最大纵向减速（m/s^2）范围。

在每个时间步骤中，只有一个ACCELCMD和减速端口值是正，另一个端口值为0。换句话说，车辆可以在一次步骤中加速或减速，但一次不能同时做。

运动方向，如方向输入端口，确定在给定时间步骤的哪个命令为正。

方向端口值 控制信号值你（（k） ACCELCMD端口值 减速端口值 描述
1（向前运动）

你（（k）> 0

 积极的真实标量 0 车辆向前行驶时会加速

你（（k）<0

 0 积极的真实标量 车辆向前行驶时会减慢
-1（反向运动）

你（（k）> 0

 0 积极的真实标量 车辆在反向旅行时减速

你（（k）<0

 积极的真实标量 0 车辆在反向旅行时加速

参考

[1] Hoffmann，Gabriel M.，Claire J. Tomlin，Michael Montemerlo和Sebastian Thrun。“越野驾驶的自动驾驶汽车轨迹跟踪：控制器设计，实验验证和赛车。”美国控制会议。2007年8月，第2296–2301页。doi：10.1109/acc.2007.4282788。

扩展功能

C/C ++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和C ++代码。万博1manbetx

版本历史记录

在R2019a中引入

也可以看看

块