控制层技术之轨迹跟踪(1)
对于导航系统来说,在规划好全局路径后,使机器人根据路径行驶这部分被称为轨迹跟踪。
轨迹跟踪主要分为两类:基于几何的路径追踪方法和基于模型的路径追踪方法。
几何的路径追踪方法
几何路径跟踪(Geometric Path Tracking)算法是自动驾驶中比较流行的路径跟踪控制方法之一。这类方法是基于车辆的运动学几何结构,推导出控制量来实现跟踪。
常见的有纯跟踪算法(Pure Pursuit)、前轮反馈控制算法(Stanley)、后轮反馈控制算法(rear wheel feedback)等。
基于模型的路径追踪方法
模型跟踪则是基于算法求解模型,结合机器人运动学与动力学的控制规律,通过最优解或稳定性调节等方式计算得到跟踪控制量的跟踪控制方式,常见的模型跟踪算法有很多,比如经典的 PID控制、滑膜控制、线性二次型调节器控制、模型预测控制(MPC)等,不同的控制方式对应着不同的模型系统,可以是线性的,也可以是非线性的,可以是模型精度高的,也可以是不需要明确模型的,建模方式呈现多样化。