基于MPC的轨迹跟踪控制联合仿真:Simulink与Carsim参数设置详解及效果展示,基于MPC的模型预测轨迹跟踪控制联合仿真simulink模型+carsim参数设置 效果如图 可选模型说明文件和操作说明 ,基于MPC的模型预测; 轨迹跟踪控制; 联合仿真; simulink模型; carsim参数设置; 效果图; 可选模型说明文件; 操作说明,基于MPC的轨迹跟踪控制:Simulink+Carsim联合仿真效果图解析及模型操作指南 在深入探讨基于模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)的轨迹跟踪控制联合仿真技术时,我们有必要详细解析Simulink与Carsim这两种仿真软件在参数设置上的细节及其联合仿真效果。Simulink是一个广泛应用于多领域动态系统建模和仿真的软件,其强大的模块化设计能力和丰富的工具箱为复杂系统的分析和设计提供了便利。而Carsim则是专门针对汽车动力学性能仿真的一款软件,可以模拟车辆在各种工况下的动态响应和行为。 本文将详细探讨如何在Simulink与Carsim中进行参数设置,以便实现高效的轨迹跟踪控制联合仿真。我们需要理解MPC的基本原理。MPC是一种先进的控制策略,它通过在每个控制周期内优化未来一段时间内的控制输入,来满足性能指标并保证系统的约束得到满足。MPC在轨迹跟踪中的应用,尤其是在非线性和约束条件较为复杂的车辆控制系统中,展现出了显著的优势。 在Simulink中,MPC控制器的参数设置主要包括模型预测范围、控制范围、控制变量和状态变量的定义,以及预测模型的建立等。此外,控制器的优化算法选择、目标函数和约束条件的设定也是确保轨迹跟踪性能的关键。在Carsim中,我们需要设置车辆的物理参数、环境参数、路面条件等,以确保仿真的真实性和准确性。在两者的联合仿真中,需要确保Simulink中的MPC控制器能够接收Carsim提供的实时车辆状态数据,并进行正确的控制决策输出。 文档中提到的模型说明文件和操作说明可能包括了对仿真模型的详细介绍,以及如何在Simulink和Carsim中进行操作的具体步骤。这些文件对初学者来说尤为宝贵,因为它们可以减少学习曲线,加快仿真模型的搭建速度。联合仿真效果如图所示,意味着通过恰当的参数设置,仿真模型能够在Carsim中实现预定的轨迹跟踪任务,并且可以通过Simulink直观地展示出仿真结果。 联合仿真不仅能够验证MPC算法在车辆轨迹跟踪控制中的有效性,还能够提供一个直观的平台来分析和调整控制策略,以满足不同工况下的性能要求。同时,联合仿真的结果也可以用来指导实际的车辆控制系统的设计和优化,为智能交通系统的开发提供理论基础和实践参考。 在当前智能交通和自动驾驶技术的快速发展背景下,基于MPC的轨迹跟踪控制联合仿真技术显得尤为重要。它不仅有助于解决传统控制策略难以应对的复杂工况问题,还能在保证安全的前提下提高车辆的行驶性能和舒适性。未来,随着算法的不断完善和计算能力的提升,MPC在轨迹跟踪控制领域的应用将更加广泛,并将进一步推动智能交通技术的进步。
2025-03-28 20:02:15 94KB 数据仓库
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标题中的“预瞄跟踪控制算法”是汽车动态控制系统中的一个重要概念,它涉及到车辆在行驶过程中的路径跟踪和稳定性。预瞄跟踪控制(Predictive Path Tracking Control)是一种先进的控制策略,其核心思想是根据车辆当前状态和未来可能的行驶路径,预测未来的车辆行为,并据此调整车辆的驾驶参数,如转向角或油门深度,以实现精确的路径跟踪。 描述中提到的“单点或多点驾驶员模型”是模拟驾驶员行为的不同方法。单点模型通常简化驾驶员为一个点,考虑其对车辆输入的影响,而多点模型则更复杂,可能包括驾驶员的身体各部位的动作以及视线等多方面的因素,以更真实地模拟驾驶行为。这里的“横制”可能指的是车辆横向动态控制,即车辆在侧向的稳定性和操控性。 “纯跟踪算法”是另一种路径跟踪控制策略,其目标是使车辆尽可能接近预定的行驶轨迹,通常通过优化控制器参数来实现最小误差跟踪。这种算法在自动驾驶和高级驾驶辅助系统(ADAS)中有着广泛应用。 “carsim和MATLAB Simulink联合仿真”意味着使用了两种强大的工具进行系统仿真。CarSim是一款专业的车辆动力学仿真软件,常用于车辆动态性能分析;MATLAB Simulink则是一个图形化建模环境,适合构建和仿真复杂的系统模型。将两者结合,可以创建出详尽的车辆控制系统模型,并进行实时仿真,以便测试和优化控制算法。 标签中的“matlab 算法 范文/模板/素材”表明提供的内容可能包含MATLAB编程的示例、算法实现模板或者相关研究素材,可以帮助学习者理解和应用预瞄跟踪控制算法。 压缩包内的文件可能是关于这个控制算法的详细解释、仿真步骤或者代码示例。"工程项目线上支持预瞄跟踪.html"可能是项目介绍或教程文档,"工程项目线上支持预瞄跟踪控制算.txt"可能是算法描述或代码片段,而"sorce"可能是一个源代码文件夹,包含了实际的MATLAB代码。 这个资料包提供了一个全面的学习资源,涵盖了预瞄跟踪控制算法的设计、驾驶员模型的建立、车辆横向控制的仿真,以及如何使用MATLAB和CarSim进行联合仿真。对于研究汽车控制系统的学者、工程师或是学生来说,这是一个非常有价值的学习材料。通过深入学习和实践,可以掌握高级的车辆动态控制技术,并提升在自动驾驶和汽车电子领域的能力。
2024-11-13 15:54:43 49KB matlab
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系统辨识与自适应控制是控制理论中的两个关键领域,它们在自动化、机器人技术、航空航天、过程控制等众多IT行业中有着广泛的应用。本压缩包文件包含的资源可能是一系列关于这两个主题的编程代码实例,旨在帮助学习者理解和实践相关算法。 系统辨识是通过收集系统输入和输出数据来构建数学模型的过程,这些模型可以描述系统的动态行为。在实际应用中,系统辨识通常涉及时间序列分析、最小二乘法、状态空间模型以及参数估计等技术。通过对系统进行建模,我们可以预测系统响应、优化性能或诊断故障。例如,对于一个工业生产线,系统辨识可以帮助我们理解机器的运行特性,以便于提高生产效率或预防设备故障。 自适应控制则是控制理论的一个分支,它允许控制器根据系统的未知或变化特性自动调整其参数。在自适应控制中,关键概念包括自适应律、参数更新规则和不确定性估计。自适应控制器的设计通常包括两个部分:一是固定结构的控制器,用于处理已知的系统特性;二是自适应机制,用于处理未知或变化的部分。例如,在自动驾驶汽车中,自适应控制系统能够实时调整车辆的行驶策略以应对路面条件的变化或驾驶环境的不确定性。 这个压缩包可能包含以下内容: 1. **源代码**:可能包含用各种编程语言(如Python、Matlab、C++等)实现的系统辨识和自适应控制算法,例如最小二乘法估计、卡尔曼滤波器、自适应PID控制器等。 2. **数据集**:可能提供了实验数据或模拟数据,用于测试和验证识别算法和自适应控制器的效果。 3. **教程文档**:可能包括详细的步骤说明,解释如何运行代码、解读结果以及如何将理论知识应用于实际问题。 4. **示例问题**:可能涵盖各种工程问题,如机械臂控制、过程控制系统的稳定性分析等,以帮助学习者深入理解这两个领域的应用。 通过学习和实践这些代码,学习者不仅可以掌握系统辨识和自适应控制的基本理论,还能提升编程和解决实际问题的能力。在IT行业中,这样的技能对于从事控制系统的开发和优化工作至关重要,无论是物联网(IoT)设备、智能机器人还是复杂的自动化生产线,都需要这样的技术来确保系统的高效、稳定运行。
2024-09-30 08:52:25 1.15MB 系统辨识
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基于一致性算法, 在有向通讯拓扑下, 研究存在状态约束的多航天器系统分布式有限时间姿态协同跟踪控制问题. 在仅有部分跟随航天器可以获取领航航天器状态, 并且跟随航天器之间存在不完全信息交互的情形下, 设计了分布式快速终端滑模面, 提出了不依赖于模型的分布式有限时间姿态协同跟踪控制律. 根据有限时间Lyapunov 稳定性定理, 证明了系统的状态在有限时间内收敛于领航航天器状态的小邻域内. 最后通过仿真算例验证了所提出算法的有效性.

2024-09-05 22:40:41 226KB
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RBF神经网络自适应控制MATLAB仿真介绍了RBF神经网络的原理和方法,列举了很多的控制例子,并且给出了详细的MATLAB程序代码,按照代码可以复现书中的仿真程序。
2024-06-28 08:46:33 96.87MB matlab 神经网络
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针对现有非线性控制方案的一些瓶颈问题,从线性控制的角度出发,开展了一种用于WMR的线性二次型最优控制方法设计的研究。基于WMR的运动学模型采用动态反馈线性化技术将非线性运动学模型转换为线性模型;然后选取跟踪误差及误差收敛速度作为设计指标;同时考虑实现渐进跟踪,针对不同形式的参考轨迹,根据内模原理对控制器模态进行扩展,利用线性模型设计基于内模扩展LQ最优轨迹跟踪控制器;最后通过动态反馈反变换得到实际控制器。此外,通过将此方法的控制效果与几种经典方法进行仿真比对,说明了此方法对于跟踪的精确性和快速性上有较大优势。
2024-05-21 20:15:06 1.24MB
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基于模型预测控制(MPC)无人驾驶汽车轨迹跟踪控制算法,基于MATLAB/simulink与carsim联合仿真,包含cpar,par,slx文件,支持MATLAB2018和carsim2019版本,先导入capr文件,然后发送到simulink,可支持修改代码,运用S-Function函数编写。 四轮转向汽车轨迹跟踪模型。 基于模型预测控制(MPC)无人驾驶汽车轨迹跟踪控制算法,基于MATLAB/simulink与carsim联合仿真,包含cpar,par,slx文件,支持MATLAB2018和carsim2019版本,先导入capr文件,然后发送到simulink,可支持修改代码,运用S-Function函数编写。 四轮转向汽车轨迹跟踪模型。
2024-04-28 14:08:31 629KB matlab carsim simulink 无人驾驶车辆
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(1)Frenet坐标系下动力学建模 (2)自动驾驶车辆的换道轨迹规划 针对五次多项式换道法仅在初始时刻规划换道轨迹的问题,本文结合行驶环境边 界条件,建立五次多项式换道轨迹模型。将换道轨迹规划解耦成横、纵向轨迹规划。 综合考虑换道性能指标,建立横向轨迹优化模型。 (3)自动驾驶车辆的换道轨迹跟踪控制 针对轨迹跟踪控制算法计算量大,鲁棒性差等问题,本文对横、纵向轨迹跟踪进 行解耦控制,从而降低计算量。采用实验的方法,制作油门/刹车标定表,通过双PID 控制器进行纵向轨迹跟踪控制;采用Ackermann公式设计控制函数,将滑模切换函数 替换为状态向量的第四个状态量,从而证明系统运动点到达滑模面以后,不受外界扰 动影响,具有较好的鲁棒性;通过李雅普诺夫函数证明了系统可以在有限时间内到达滑模面。 (4)高速行驶环境下两种换道场景的仿真验证 通过Matlab/Simulink分别与Prescan、Carsim联合仿真,对自动驾驶车辆的换道 轨迹规划与跟踪控制进行仿真验证。仿真结果表明,加入模型预测控制算法的五次多 项式轨迹规划方法可以有效的动态规划换道轨迹。
2024-04-27 16:07:08 30.37MB 自动驾驶 matlab 换道控制 轨迹规划
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针对液压支架电液控制系统存在静态软件和动态应用环境之间的矛盾问题,设计了一种液压支架电液控制系统自适应软件。介绍了BP神经网络模型以及自适应控制技术,和液压支架电液控制系统自适应软件工作原理,分析了影响液压支架自动控制的主要因素,提出了液压支架自动控制软件自适应模型,构建了液压支架电液控制系统基于BP神经网络软件自适应模型,介绍了模型训练集样本收集、模型训练相关流程及内容。
2024-02-28 14:38:50 560KB 行业研究
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变频器、整流器等各种非线性电力电子器在煤矿供电系统中广泛使用,导致电网谐波问题日益突出。在电力系统中安装有源电力滤波器等装置可以地抑制谐波进而改善电网电压电流畸变情况。由于煤矿系统电网有其自身独特的复杂情况,对有源电力滤波器的稳态性能和动态性能有很高的要求。为了兼顾有源电力滤波器的动态性和稳态性,针对有源电力滤波器控制部分采用改进重复控制和PI控制并联的方式增强补偿效果。在传统重复控制器中引入无差拍控制,利用无差拍控制的超前计算误差的特性提高重复控制器的响应精度,仿真结果验证了该方法的可行性。
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