基于LQR算法的自动驾驶车道保持辅助(LKA)系统的设计与实现方法。首先解释了LKA的基本概念及其重要性，接着深入探讨了使用经典二自由度自行车模型来描述车辆动态特性，并展示了如何利用Matlab定义状态空间方程。随后，文章讲解了LQR控制器的设计步骤，包括选择合适的Q和R矩阵以及求解反馈增益矩阵K的方法。此外，还阐述了如何将Carsim软件用于模拟车辆动力学行为，而Simulink则用来运行控制算法，两者通过特定接口进行数据交换，实现了联合仿真平台的搭建。文中提供了具体的S-function代码片段，用于展示如何在Simulink中处理来自Carsim的数据并计算所需的前轮转角。最后分享了一些调参技巧，如调整Q矩阵中各元素的比例关系以改善系统性能，确保车辆能够稳定地沿车道行驶。 适合人群：对自动驾驶技术感兴趣的科研人员、工程师以及相关专业的学生。 使用场景及目标：适用于希望深入了解LQR算法在自动驾驶领域的应用，特别是想要掌握车道保持辅助系统设计流程的人群。通过本教程可以学会构建完整的LKA控制系统，从理论推导到实际仿真的全过程。 其他说明：文中提到的内容不仅涵盖了LQR算法的基础知识，还包括了许多实用的操作细节和技术要点，有助于读者更好地理解和应用这一先进的控制策略。同时鼓励读者尝试不同的参数设置，探索更多可能性。

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内容概要：本文详细介绍了在Carsim和Simulink联合仿真环境中，利用线性二次型调节器（LQR）算法进行自动驾驶车辆横向控制的方法和技术细节。首先，通过MATLAB函数实现了LQR的设计，重点讨论了状态方程和二次型代价函数的应用，特别是针对不同车速条件下的时变处理。接着，文章深入探讨了状态变量的选择、权重矩阵Q和R的配置以及速率限制器的设置，强调了这些因素对控制系统性能的影响。此外，还提到了一些调试技巧和常见问题的解决方案，如数值稳定性和模型线性化。最后，通过多个实际案例展示了LQR算法的有效性和优越性，特别是在高速变道和紧急情况下的表现。 适合人群：从事自动驾驶研究的技术人员、汽车工程领域的研究人员、对控制理论感兴趣的高级工程师。 使用场景及目标：适用于希望深入了解自动驾驶横向控制原理的研究人员和技术开发者，旨在帮助他们掌握LQR算法的具体实现方法，提高车辆路径跟踪的精确度和平顺性。 其他说明：文中提供了大量MATLAB代码片段和调试建议，有助于读者更好地理解和应用所介绍的技术。同时，文章还分享了一些实战经验和教训，为相关项目的实施提供宝贵的参考。

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【LQR算法学习】[视频参考B站DR_CAN].md

做电赛培训的时候做的一个倒立摆系统，实测可用，起摆迅速，倒立稳定

国外某大佬使用lqr算法的自平衡三棱柱资料（自动起摆）.rar