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快速响应的轨迹跟踪算法在智能车控制系统中的应用
目录
一、内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.2智能车控制系统发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.3轨迹跟踪控制研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
1.4快速响应算法研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
1.5研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
二、智能车控制系统模型及轨迹跟踪问题描述．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.1智能车动力学模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
2.2智能车运动学模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.3智能车控制系统结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
2.4轨迹跟踪问题描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
2.5性能指标定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
三、常用轨迹跟踪控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
3.1传统控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
3.1.1比例控制器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
3.1.2比例积分控制器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
3.1.3比例积分微分控制器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
3.2现代控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
3.2.1楚美尔冷却控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
3.2.2线性二次调节器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
3.3智能控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
3.3.1神经网络控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
3.3.2遗传算法控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
四、快速响应轨迹跟踪算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
4.1算法设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
4.2基于模型的快速响应算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
4.2.1状态观测器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
4.2.2基于状态观测器的控制器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
4.3基于非模型的快速响应算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63
4.3.1神经网络控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
4.3.2模糊控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66
4.4算法仿真验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69
五、实验平台搭建及结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
5.1实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
5.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77
5.3实验结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79
5.3.1不同控制算法性能对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83
5.3.2快速响应算法性能分析．．．．．．．．．．．．．．．
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