自行车运动模型

使用自行车运动模型计算轮式车运动

自从R2019b

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库:
机器人系统工具箱/移动机器人算法

描述

的自行车运动模型块创建一个自行车汽车模型来模拟简化轮式车动力学。这个模型代表一辆车有两个轴之间的轴定义的长度,轴距。前轮可以转向角ψ。车辆航向θ定义在后桥的中心。

自行车运动模型图与x, y,θ,psi,速度,轴距,转弯半径标注

例子

计划路径自行车机器人仿真软件万博1manbetx

演示如何执行一个给定的地图上两个地点之间无障碍路径在仿真软件®。万博1manbetx使用生成的路径概率路线图(人口、难民和移民事务局)规划算法(mobileRobotPRM)。这条路径导航的控制命令生成控制器使用纯粹的追求。自行车运动运动模型模拟机器人运动基于这些命令。

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输入

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v- - - - - -车辆速度
数字标量

中指定的车辆速度、米每秒。

ψ- - - - - -转向角
数字标量

指定的车辆,转向角的弧度。

依赖关系

要启用这个端口,设置车辆的输入参数车速和转向角。

ω- - - - - -转向角速度
数字标量

指定的车辆,角速度在弧度每秒。一个积极的价值引导车辆左和消极的价值观引导车辆右。

依赖关系

要启用这个端口,设置车辆的输入参数车辆速度和航向角速度。

输出

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状态- - - - - -造成车辆
三元素向量

当前的xy-安置和方向的车辆,指定为一个(x yθ)向量在米和弧度。

stateDot- - - - - -衍生品的`状态`输出
三元素向量

车辆的线速度和角速度,指定为一个[xDot yDot thetaDot]向量在米每秒,弧度每秒。线速度和角速度的导数计算通过状态输出。

参数

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车辆的输入- - - - - -车辆的速度和方向的输入类型
`车速和转向角`(默认)|`车辆速度和航向角速度`

车辆的速度和方向的输入类型,指定这些选项之一:

车速和转向角——车辆速度在米每秒的转向角的弧度。
车辆速度和航向角速度——车辆速度在米每秒的航向角速度弧度每秒。

轴距- - - - - -前后轮轴之间的距离
`1`(默认)|积极数字标量

轴距是指前方和后方车辆轮轴之间的距离,在米中指定。

车辆速度范围- - - - - -最小和最大车辆速度
`(负无穷到正无穷)`(默认)|双元素向量

车轮速度范围是一个双元素向量提供了最小和最大车辆车轮速度,(MinSpeed MaxSpeed)中指定的弧度每秒。

最大转向角- - - - - -马克斯转弯半径
`π/ 4`(默认)|数字标量

最大转向角,是指最大数量可以操纵车辆向右或向左,中指定的弧度。此属性用于验证用户提供的输入状态。

如果最大转向角被设置为π/ 2,它导致一个最小转弯半径0米。

初始状态- - - - - -最初提出的车辆
`(0,0,0)`(默认)|三元素向量

最初的x- - - - - -,y-安置和方向,θ的车辆。

模拟使用- - - - - -类型的模拟运行
`解释执行`(默认)|`代码生成`

解释执行——使用MATLAB模拟模型^®翻译。有关更多信息,请参见模拟模式(万博1manbetx模型)。
代码生成使用生成的C代码,模拟模型。第一次运行模拟,仿真软件万博1manbetx^®生成C代码块。为后续模拟C代码重用,只要不改变模型。

可调:没有

引用

[1](merrill Lynch)、凯文·M。,和弗兰克·c·公园。现代机器人:力学、规划和控制第1版。剑桥,麻州:剑桥大学出版社,2017年。

[2]刘纪麟彼得我。机器人、视觉和控制:基本算法在MATLAB。施普林格,2011年。

自行车运动模型

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