车道改变协助使用非线性模型预测控制

这个示例使用:

打开生活的脚本

这个例子展示了如何设计一个前馈控制器使用多级非线性模型预测控制(MPC)。在本例中,您:

审查控制算法,它结合了一个定制的斯达路径规划算法和前馈控制器设计使用模型预测控制工具箱™软件。
设计一个多级非线性MPC控制器自动车道改变。
测试的闭环控制系统仿真软件使用驾驶®模型场景使用自动驾驶的工具箱™软件生成的。万博1manbetx

介绍

车道改变辅助控制系统自动引导自我车辆时相邻车道前面有另一辆车移动慢,如下列图所示。

车道改变控制器在这个例子的目的是工作时自我在直路行驶在一个恒定的速度,但它可以扩展到其他驾驶场景以适当的修改。

在这个例子中:

驾驶场景是用来模拟环境要求巷变化发生的这样一个情况。导出的场景中创建和使用驾驶场景设计师应用自动驾驶的工具箱。
基于这个场景中,一个离散的入住率网格填充,然后使用一个无碰撞路径规划计划参考路径自我。
一旦生成参考路径,控制器执行自动车道改变策略通过控制自我车辆的转向角跟踪的横向位置规划路径。

仿真软件模型的概述万博1manbetx

打开仿真软件模型。万博1manbetx

mdl =“LaneChangeExample”;open_system (mdl)

该模型包含四个主要组件:

非线性MPC——车道改变控制器,控制自我车辆的转向角
车辆和环境——自我的运动车辆模型和环境模型
占用网格生成器,生成一个离散网格,包含自我车辆周围的环境和汽车的信息
斯达路径规划-计划自我的无碰撞路径车辆考虑其他车辆的动态行为

在车辆和环境子系统、车辆动力学子系统模型使用自行车的车辆动力学模型——自动驾驶的速度输入块的工具箱。

打开这个模型运行helperLCSetUp初始化脚本,它使用的数据模型模型,如车辆模型参数,控制器的设计参数,道路场景中,和周围的汽车。万博1manbetx

这个示例的多级非线性MPC控制器设计使用createNLmpcObjLC函数,它叫的helperLCSetUp脚本。该控制器使用中定义的状态方程vehicleStateFcnLC.m和控制自我车辆的转向角。

情节场景与自我的道路和汽车车辆会遇到。

情节(场景)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含13个补丁,类型的对象。

下面的图显示了一个放大的部分。

模拟模型的场景。模拟模型打开鸟瞰的阴谋世界坐标占用网格自我的观点。的占用网格显示了表示前面的道路和车辆自我车辆,包括计划路径作为白线。

= sim (mdl);

图占用网格包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题自我透视图包含一个类型的对象的形象。

图巷变化状态图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题世界坐标包含2线类型的对象。这个对象表示车道边界。

在仿真过程中,鸟瞰情节用蓝色显示计划的路径。

绘制的结果模拟和描述自我车辆周围的环境,还可以使用鸟瞰的范围(自动驾驶工具箱)。鸟瞰的范围是一个模型级,您可以打开从仿真软件将来发布的可视化工具。万博1manbetx在模拟选项卡,在审查结果,点击鸟瞰的范围。打开范围后,通过点击设置信号找到信号。一旦信号设置和仿真运行时,您可以查看车道改变操作执行的自我的车辆世界坐标的观点鸟瞰的范围。