【基础】自动驾驶控制算法第三讲 轮胎侧偏与车辆动力学方程

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【基础】自动驾驶控制算法第三讲 轮胎侧偏与车辆动力学方程

2024-07-15 17:11| 来源: 网络整理| 查看: 265

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文章目录 前言一、为啥不用运动学方程?动力学方程纵向控制横向控制 二自由度动力学方程假设轮胎的侧偏特性(一种清新脱俗的解释) 自行车模型推导 总结

前言

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提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

一、为啥不用运动学方程? 简化太多非线性方程纵向速度和方向盘转角耦合

用途: 坐标变换(注意这里忽略了侧偏角的速度)() 在这里插入图片描述

动力学方程 考虑了轮胎的特性商业化的自动驾驶算法都是以动力学方程为基础

在这里插入图片描述

关于an,使用了运动学得到的公式,相对于横摆角,侧偏角变化率比较小,这个情况适用于高速,所以可以用这个公式。但,tan(delta)这个公式没有考虑轮胎的侧偏特性,所以这个模型用来做高速运动控制不够(有时间再吸收一下)图片红字部分说明的是横纵向的解耦。说白了,一个负责改变速度的大小,一个负责改变速度的方向。黑子部分介绍了运动学模型中的耦合。

在这里插入图片描述

纵向控制

在这里插入图片描述

横向控制

在这里插入图片描述 求解思路: 在这里插入图片描述

二自由度动力学方程 假设 前轮转角比较小vx(车辆坐标系下)是常数 轮胎的侧偏特性(一种清新脱俗的解释)

下图讲的是轮胎侧偏的等效 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 上图适用于非极限工况。

自行车模型推导

下图中up猪漏了一项,自己找一下吧。 在这里插入图片描述 下面做了一个重要的假设。 在这里插入图片描述 然而,我们并不满足于此,我们需要下面的关系。 在这里插入图片描述 下面是dotdotay带小尾巴的解释 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 下面是求侧偏角的过程,利用的也是理论力学的知识。 在这里插入图片描述 推导出来的动力学模型

在这里插入图片描述

总结

感谢老王。 本课中还有一些知识点需要消化吸收。



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