无人驾驶实践入门——控制

无人驾驶实践入门——控制

定义：
驱使车辆前行的策略

基本控制输入：
转向、加速和制动

控制要求：
使控制输入经过拟合的路径点
控制策略对汽车具有可行性
平稳度

三种控制策略：
比例积分微分控制（PID）
线性二次调节器（LQR）
模型预测控制（MPC）

控制器输入：
目标轨迹，来自规划模块
车辆状态，来自本地化模块

控制器输出：
控制输入（转向、加速和制动）的值

PID控制

组成：
比例P
积分I
微分D

特点：
简单
多数情况下效果良好
线性算法，不适用于非常复杂的系统
依赖实时测量误差

线性二次调节器（LQR）

横向控制组件：
横向误差
横向误差变化率
朝向误差
朝向误差变化率

控制模型：
控制输入集称为u
四个组件集合称为x


成本函数：

模型预测控制（MPC）

步骤：
建立车辆模型
使用优化引擎计算有限时间内的控制输入
执行第一组控制输入
重复优化序列

特点：
比PID更精确
适用于不同的成本函数
更复杂、更缓慢、更难以实现