基于预测控制模型的自适应巡航控制仿真与机器人实现(Matlab代码实现)

news2024/11/22 19:02:31

     目录

💥1 概述

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

👨‍💻4 Matlab代码

💥1 概述

自适应巡航控制技术为目前由于汽车保有量不断增长而带来的行车安全、驾驶舒适性及交通拥堵等问题提供了一条有效的解决途径,因此本文通过理论分析、仿真验证及实车实验对自适应巡航控制中的若干关键技术展开研究,以提高自适应巡航控制在不同工况下的应用能力。 ​

本研究为基于预测控制模型的自适应巡航控制仿真与机器人实现。

研究目的:

  • 在两辆车之间已经达到了近乎精确的纵向模型
  • 试图使控制响应接近可行性和真实条件。
  • 满足防撞和保持安全距离,前车为主要目标,舒适性为次要目标。(控制应用于以下汽车)
  • 在 MATLAB 上应用实现和仿真。

📚2 运行结果

主函数部分代码:

clear ;
close all;
clc

%
 Define the sample time, |Ts|, and simulation duration, |t|, in seconds.
t0 = 0;
Ts = 0.1;
Tf = 100;
t = t0:Ts:Tf;               
Nt = numel(t);
% Specify the initial position and velocity for the two vehicles.

%
x0_lead = 0;               %Initial position of lead car (m)
%v0_lead = 0;               %Initial velocity of lead car (m/s)

%
x0_ego = 0;                %Initial position of ego car (m)
%v0_ego = 0;                %Initial velocity of ego car (m/s)

%
 The safe distance between the lead car and the ego car is a function
% of the ego car velocity, $V_{ego}$:
%
% $$ D_{safe} = D_{default} + T_{gap}\times V_{ego} $$
%
% where $D_{default}$ is the standstill default spacing and $T_{gap}$ is
% the time gap between the vehicles. Specify values for $D_{default}$, in
% meters, and $T_{gap}$, in seconds.
t_gap = 1.4;
D_default = 10;

%
 Specify the driver-set velocity in m/s.
v_set = 30;

%
 Considering the physical limitations of the vehicle dynamics, the
% acceleration is constrained to the range  |[-3,2]| (m/s^2).
a_max = 2; da_max = 0.15;
a_min = -3; da_min = -0.2;

​
​
%
 the relationship between the actual acceleration and the desired 
% acceleration of the host vehicle satisfies the following conditions 
% 
%  $$ a(k+1) = (1-\frac{Ts}{\tau}) \times a(k) + \frac{Ts}{\tau} \times u(k)$$
%  
% where $ \tau $ is the time lag of the ACC system
tau = 0.3;

​
%
Np = 20 ;          % Prediction Horizon
%Nc = 20 ;          % Control Horizon

%
% Examples
%  In this section we want to try to specify the various parameters 
%   of the machine for different simulation

​
%
EX.1
% N = 5;
% Np = 20 ;          % Prediction Horizon
% Nc = 5 ;          % Control Horizon
% x0_ego  = 0;
% v0_ego  = 0;
% x0_lead = 50;
% v0_lead = 15;
% a_lead = 0.3*sin(2*pi*0.03*t);  % Acceleration of lead car is a disturbance for our plant;
% [lead_car_position , lead_car_velocity] = lead_car_simulation(x0_lead,v0_lead,a_lead,t,Ts ,tau);

%
 EX.2
N = 5;
Np = 20 ;          % Prediction Horizon
Nc = 15 ;          % Control Horizon
x0_ego  = 0;
v0_ego  = 0;
x0_lead = 20;
v0_lead = 5;
a_lead = [1*(1-exp(-0.5*t(1:floor(Nt/5)))) ,0.5+0.5*exp(-0.5*t(1:floor(Nt/5))) , -0.5+exp(-0.5*t(1:floor(Nt/5))) ,-0.5*exp(-0.5*t(1:floor(Nt/5))) , zeros(1,floor(Nt/5)+1)];  
[lead_car_position , lead_car_velocity] = lead_car_simulation(x0_lead,v0_lead,a_lead,t,Ts ,tau);

%
 % % EX.3
% Np = 20 ;          % Prediction Horizon
% Nc = 15 ;          % Control Horizon
% x0_ego  = 0;
% v0_ego  = 0;
% x0_lead = 1500;
% v0_lead = 0;
% a_lead = zeros(1,Nt) ;
% [lead_car_position , lead_car_velocity] = lead_car_simulation(x0_lead,v0_lead,a_lead,t,Ts ,tau);

%
% Car State Space Model
​
Am=[1   Ts   0.5*Ts^2
    0   1      Ts
    0   0     1-Ts/tau ];
​
Bm=[0 ; 0 ; Ts/tau];
​
Cm=[1   0  0
    0   1  0];
​
​
n = size(Am , 1) ;  % number of eigenvalues
q = size(Cm , 1) ;  % number of outputs
m = size(Bm , 2) ;  % number of inputs
​
​
[A , B , C] = AugemenFun(Am , Bm , Cm) ;
​
a = 0.5 ;
[Al , L0] = LagFun(N,a);
L = zeros( N , Nc ); 
L( : , 1) = L0 ; 
for i = 2:Nc
    L(:,i) = Al*L(: , i-1) ; 
end

🎉3 参考文献

[1]李朋,魏民祥,侯晓利.自适应巡航控制系统的建模与联合仿真[J].汽车工程,2012,34(07):622-626.

部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/751454.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

JS、Vue鼠标拖拽

JS代码&#xff1a; <!DOCTYPE html> <html lang"en"> <head><meta charset"UTF-8"><meta http-equiv"X-UA-Compatible" content"IEedge"><meta name"viewport" content"widthdevic…

Python Web框架 Flask 安装、使用

Python Web框架 Flask 安装 安装 Flask 框架 首先需要安装 Flask 框架, 可以通过以下命令安装: [rootlocalhost web]# pip3 install Flask Collecting FlaskDownloading Flask-2.0.3-py3-none-any.whl (95 kB)|██████████████████████████████…

七大排序算法——归并排序,通俗易懂的思路讲解与图解(完整Java代码)

文章目录 一、排序的概念排序的概念排序的稳定性七大排序算法 二、归并排序核心思想代码实现 三、性能分析四、七大排序算法性能对比 一、排序的概念 排序的概念 排序&#xff1a;所谓排序&#xff0c;就是使一串记录&#xff0c;按照其中的某个或某些关键字的大小&#xff0…

基于Java的考研教室在线预约系统/基于springboot的考研教室在线预约系统

摘 要 网络的广泛应用给生活带来了十分的便利。所以把考研教室在线预约与现在网络相结合&#xff0c;利用java语言建设考研教室在线预约系统&#xff0c;实现考研教室在线预约的信息化。则对于进一步提高考研教室在线预约发展&#xff0c;丰富考研教室在线预约能起到不少的促进…

Spark编程-RDD

RDD创建方式 第一种&#xff1a; 读取外部数据集。例如&#xff1a;从本地文件加载数据集&#xff0c;或者从HDFS文件系统、HBase等外部数据源中加载数据集。 Spark可以支持文本文件、SequenceFile文件&#xff08;Hadoop提供的 SequenceFile是一个由二进制序列化过的key/valu…

MySQL的数据备份与还原--练习题

MySQLdump MySQLdump是MySQL提供的一个非常有用的数据库备份工具。MySQLdump命令执行时&#xff0c;可以将数据库备份成一个文本文件&#xff0c;该文件中实际上包含了多个CREATE 和 INSERT语句&#xff0c;使用这些语句可以重新创建表和插入数据。 看题&#xff1a; 第一题&a…

开源共建,360推出WatchAD2.0域安全威胁感知系统新版本

不论是在攻防演练还是真实入侵对抗场景中&#xff0c;攻击者往往通过攻击域控获取特权管理权限进而横向控制企业内网&#xff0c;窃取重要资产和数据&#xff0c;凭借独特的管理优势&#xff0c;AD域被广泛应用于大型企业的IT基础设施的集中管理。 然而&#xff0c;传统的网络…

【手撕C语言基础】结构体(2)

(꒪ꇴ꒪(꒪ꇴ꒪ ),hello我是祐言博客主页&#xff1a;C语言基础,Linux基础,软件配置领域博主&#x1f30d;快上&#x1f698;&#xff0c;一起学习&#xff01;送给读者的一句鸡汤&#x1f914;&#xff1a;集中起来的意志可以击穿顽石!作者水平很有限&#xff0c;如果发现错误…

微服务-Nacos环境安装

文章目录 1. 微服务1.1 微服务概括 2. 微服务框架2.1 Spring Cloud2.2 Spring Cloud alibaba/Spring Cloud Netflix2.3微服务框架组件(alibaba) 3 Nacos3.1 Nacos介绍3.3 Naocs工作结构3.3 Nacos功能3.4 环境准备下载安装 1. 微服务 1.1 微服务概括 单体架构有问题,所以做项目…

【uniapp开发小程序】设置开屏广告,广告图片全屏、覆盖自带胶囊导航

效果图&#xff1a; 点击跳转其他小程序&#xff1a; uni.navigateToMiniProgram() 官方文档&#xff1a;uni.navigateToMiniProgram(OBJECT) | uni-app官网 // 示例代码 uni.navigateToMiniProgram({appId: ,path: pages/index/index?id123,extraData: {data1: test},succes…

最新AI换脸替换工具离线版,一张图实现视频或者图片换脸

最新AI换脸替换工具离线版&#xff0c;一张图实现视频或者图片换脸 AI换脸替换工具离线版 基于开源项目&#xff0c;做了如下的小工具&#xff0c;给定一张人脸图&#xff0c;即可实现将某视频或者图片的人脸替换成给定的人脸。 软件操作依然很简单&#xff0c;鼠标悬停问号都…

七大排序算法——冒泡排序,通俗易懂的思路讲解与图解(完整Java代码)

文章目录 一、排序的概念排序的概念排序的稳定性七大排序算法 二、冒泡排序核心思想代码实现 三、性能分析四、七大排序算法 一、排序的概念 排序的概念 排序&#xff1a;所谓排序&#xff0c;就是使一串记录&#xff0c;按照其中的某个或某些关键字的大小&#xff0c;递增或…

Nacos注册与配置中心:使用详讲

文章目录 注册1. 引入依赖2. yaml配置设置命名空间注册信息在nacos中的内存状态总结nacos的服务注册发现机制 配置中心应用场景配置中心运行结构远程配置:1. 在本地进程添加config 依赖 和bootstrap依赖2. 需要引入一个bootstrap.yaml文件 案例练习 注册 所有组件配置步骤-大三…

面向Web开发人员的Linux实用入门(转)

从 web 开发的视角说一下在使用 Linux 时遇到的问题&#xff0c;主要是针对操作本身&#xff0c;因为指令在网上都可以查到&#xff0c;不会深入原理&#xff0c;但尽量实用。 基础认知 为什么使用 Linux 最初我使用 Linux 是因为我需要的应用在教程里只提供了 Linux 版本&a…

一、Dell服务器的iDRAC管理卡连接

Dell服务器的iDRAC管理卡图文教程 1、网线连接idrac口2、查看idrac地址3、匹配IP地址4、web登录idrac页面5、登录成功页面 带有集成戴尔远程访问控制器 &#xff08;idrac&#xff09;的系统具有默认用户名和密码&#xff0c;但您也可以使用安全密码对其进行配置。默认使用web浏…

【设计模式】简易俄罗斯转盘实现JAVA

大家好哇&#xff0c;我是梦辛工作室的灵&#xff0c;最近有些无聊&#xff0c;没得什么事情做&#xff0c;所以想再熟悉熟悉设计模式吧&#xff0c;然后就写了个俄罗斯转盘玩&#xff0c;还是老样子先看结果&#xff1a; 看上去还是不错的吧&#xff0c;最后那个只是打印&…

数学建模 插值算法

有问题 牛顿差值也有问题它们都有龙格现象&#xff0c;一般用分段插值。 插值预测要比灰色关联预测更加准确&#xff0c;灰色预测只有2次 拟合样本点要非常多&#xff0c;样本点少差值合适

Qt 桌面系统设计

文章目录 前言一、项目介绍二、界面布局三、按键图标四、桌面背景五、实现led功能总结 前言 这篇文章介绍 一个Qt 桌面系统的项目&#xff0c;大家可以在此基础上加以改进&#xff0c;实现更多的功能。 一、项目介绍 可以看到 这个桌面系统上分为两部分&#xff0c;左边是 三个…

在Linux上 USRP RIO 2944 使用 PCIe

支持的硬件 USRP-2900USRP-2901USRP-2920USRP-2921USRP-2922USRP-2930USRP-2932USRP-2940 40 MHzUSRP-2940 120 MHzUSRP-2942 40 MHzUSRP-2942 120 MHzUSRP-2943 40 MHzUSRP-2943 120 MHzUSRP-2944USRP-2945USRP-2950 40 MHzUSRP-2950 120 MHzUSRP-2952 40 MHzUSRP-2952 120 MH…

【Unity面试篇】Unity 面试题总结甄选 |算法相关 | ❤️持续更新❤️

前言 之前整理了一篇关于Unity面试题相关的所有知识点&#xff1a;2022年Unity 面试题 |五萬字 二佰道| Unity面试题大全&#xff0c;面试题总结【全网最全&#xff0c;收藏一篇足够面试】为了方便大家可以重点复习某个模块&#xff0c;所以将各方面的知识点进行了拆分并更新整…