纵向控制器斯坦利

采用斯坦利法控制车辆的纵向速度

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库:
自动驾驶工具箱/车辆控制

描述

的纵向控制器斯坦利Block计算控制车辆速度的加速和减速指令，单位为米每秒。指定参考速度、当前速度和当前驱动方向。控制器使用Stanley方法计算这些命令[1]，该块实现为具有积分防卷的离散比例积分（PI）控制器。有关更多详细信息，请参阅算法．

你也可以使用斯坦利方法来计算车辆的转向角度指令。看到横向控制器斯坦利块。

港口

输入

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`RefVelocity`- 参考速度
真正的标量

参考速度，以米为单位，指定为真正的标量。

`CurrVelocity`——当前的速度
真正的标量

当前车辆的速度，以米为单位，指定为真正的标量。

`方向`- 驾驶方向
`1`（前进运动）|`-1`(反向运动)

车辆行驶方向，指定为1向前运动-1反向运动。

`重启`-触发重置速度误差积分
`0`(保持稳定)|非零标量(复位)

触发重置速度误差积分，e（k），零。价值0持有e（k)稳定。非零值将重置e（k)．

输出

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`AccelCmd`- 加速命令
在[0，米_一个］

加速命令，返回范围内的实际标量[0，米_一个),米_一个是值的价值最大纵向加速度(m/s^2)参数。

`DecelCmd`- 减速命令
在[0，米_D］

减速命令，在范围内作为实际标量返回[0，米_D),米_D是值的价值最大纵向减速（M / S ^ 2）参数。

参数

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`比例增益,Kp`- 比例增益
`2.5`(默认)|正实标量

控制器比例增益，K_p，指定为正实标量。

`积分增益,吻`- 积分增益
`1`(默认)|正实标量

控制器的积分增益，K_我，指定为正实标量。

`样品时间(年代)`——样品时间
`0．05`(默认)|正实标量

控制器的采样时间，以秒为单位，指定为正实际标量。

`最大纵向加速度(m/s^2)`-最大纵向加速度
`3.`(默认)|正实标量

最大纵向加速度，单位为米每秒平方，指定为正实标量。

模块的输出饱和AccelCmd到范围[0，米_一个),米_一个是该参数的值。值高于米_一个将米_一个．

`最大纵向减速（M / S ^ 2）`- 最大纵向减速
`6`(默认)|正实标量

最大纵向减速，单位为米/秒的平方，指定为正实标量。

模块的输出饱和DecelCmd端口到范围[0，米_D),米_D是该参数的值。值高于米_D将米_D．

模型的例子

控制车辆速度

使用纵向控制器控制车辆前进的速度。

Simulink中的自动化停车剂万博1manbetx

在Simulink中构建自动化停车剂代理系统万博1manbetx^®自动驾驶工具箱™。

算法

的纵向控制器斯坦利块实现了具有积分反上滞的离散比例积分(PI)控制器，如Anti-windup方法(万博1manbetx模型)参数的PID控制器块。block使用这个等式:

$u （ k ）＝（ K_{p} + K_{我} \frac{T_{年代} z}{z - 1} ） e （ k ）$

u（k)是控制信号k时间步长。
K_p比例增益是由比例增益,Kp参数。
K_我积分增益是由积分增益,吻参数。
T_年代块的采样时间是否以秒为单位，由样品时间(年代)参数。
e（k)为速度误差(CurrVelocity- - - - - -RefVelocity)k时间步长。对于每一个人k，该误差等于当前速度与参考速度输入的差值(CurrVelocity- - - - - -RefVelocity)．

控制信号，u，决定加速命令的值AccelCmd和减速命令DecelCmd．该块使加速度和减速度命令达到[0，米_一个]和[0,米_D),地点:

米_一个是价值的最大纵向加速度(m/s^2)参数。
米_D是值的价值最大纵向减速（M / S ^ 2）参数。

在每个时间步骤中，只有一个AccelCmd和DecelCmd端口值为正，其他端口值是0．换句话说，车辆可以在一个时间步内加速或减速，但它不能同时做这两件事。

按照规定的运动方向方向输入端口，确定在给定的时间步长下哪个命令是正的。

方向港价值	控制信号值u（k）	Accelcmd端口值	DecelCmd端口值	描述
`1`(移动)	u（k)> 0	积极的真正标量	`0`	汽车向前行驶时加快了速度
`1`(移动)	u（k) < 0	`0`	积极的真正标量	车辆向前行驶时车辆减速
`-1`(反向运动)	u（k)> 0	`0`	积极的真正标量	车辆倒车时减速
`-1`(反向运动)	u（k) < 0	积极的真正标量	`0`	车辆在反向方面旅行时加速

参考

[1] Hoffmann，Gabriel M.，Claire J. Tomlin，Michael Montemerlo和Sebastian Thrun。“越野驾驶自动汽车轨迹跟踪：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

另请参阅

块

横向控制器斯坦利|路径更平滑的样条曲线|PID控制器(万博1manbetx模型)|速度分析器

介绍了R2019a

纵向控制器斯坦利

描述

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