Yol takibi karşılaştırma Laboratuvarı — PP, APP, RPP, Stanley ve MPC'yi aynı koşullar altında çalıştırın

Contents — find the section you need

Change parameters and verify

Open the panel, then press Run to load Python. You can stop execution and reset parameters. Results are computed on this device. No Python installation is required.

Local execution steps below are optional for reproducing the source results; they are not required for the browser experiment.

The experiment controls are in English.

Open experiment panel in a new tab

Download reproduction source

Beş yaklaşımı birlikte çalıştırın

"Hafif viraj · 3 m/s · 1 m ofset"i çalıştırın. PP, APP, RPP, Stanley ve MPC aynı yolu aynı konumdan takip eder; yörüngeler ve dört zaman grafiği (çapraz iz hatası, yönelim hatası, direksiyon, hız) üst üste bindirilir. Yaklaşımlar hem renk hem de çizgi deseniyle ayırt edilir (PP düz, APP kesikli, RPP noktalı, Stanley çizgi-nokta, MPC uzun kesikli).

Bu koşul altında beşi de uç noktadan geçer. Tabloda Stanley en küçük direksiyon değişim hızı RMS'sine ancak en büyük çapraz iz RMS'sine sahiptir; eğrilikle kendini yavaşlatan RPP en düşük ortalama hıza sahiptir ve en son varır. Hangi yaklaşımın "daha iyi" olduğu hangi ölçütü ağırlıklandırdığınıza bağlıdır.

Ortak olan şey

Araç, önceki Laboratuvarlarla paylaşılan, arka aks referanslı ve yalnızca ileri yönde hareket eden kinematik bisiklet modelidir. Yol, başlangıç konumu ve yönelimi, dingil mesafesi, direksiyon sınırı (ve aracın 0,8 rad/s direksiyon değişim hızı sınırı), hedef hız, en fazla 30 saniyeye kadar 0,05 s'lik adımlar ve uç nokta ile yol dışı testleri her yaklaşım için aynıdır.

Tüm ölçütler, aynı tanımlarla paylaşılan simülatörden gelir. Çapraz iz ve yönelim hataları arka aksı kullanır; RMS, kare örneklerin zaman içinde trapezoidal entegrasyonunun geçen süreye bölünmesidir. Düzgünlük için tablo, direksiyon değişim hızı RMS'sini ve direksiyon toplam varyasyonunu (döngü başına mutlak direksiyon değişimlerinin toplamı) gösterir. Ortalama hız, kat edilen mesafenin geçen süreye bölünmesidir.

Neyin birbirine denk olmadığı

Ekranda gösterilen tek parametre dışında (PP ileri-bakış mesafesi, APP/RPP ileri-bakış süresi, Stanley kazancı, MPC ufuk adımları), her yaklaşım kendi Laboratuvarının başlangıç değerlerini kullanır. Bu değerler birbirine karşı ayarlanmamıştır, dolayısıyla sonuçlar bu belirli ayarları karşılaştırır.

RPP kendi hızını eğrilik ve uç noktaya olan mesafeyle düşürür, bu yüzden tamamlanma süresi ve hız birbirine denk değildir. RPP yavaşladığında hız-ölçekli ileri-bakış mesafesi de küçülür. Yalnızca MPC'nin bir tahmin ufku vardır ve hesaplama süresi burada karşılaştırılmaz (bkz. MPC Laboratuvarı). Stanley ön aks hatasından direksiyon üretir; buradaki ölçütler ise arka aksı kullanır.

Koşullarla birlikte değişen güçlü yönler

"2 m/s (RPP başarısız olur)"da yalnızca RPP "kontrolör başarısız oldu" ile durur. RPP yavaşladığında ileri-bakış mesafesi 0,5 m'lik minimuma küçülür ve 1 m'lik bir ofsetten itibaren yol üzerinde ileride bir hedef nokta bulamaz. Bu, yalnızca ileri-yönlü bir kurtarma kuralına sahip olan bu Laboratuvarın araç modelinin davranışıdır.

"4 m/s (PP başarısız olur)"da sabit 2 m ileri-bakış mesafesine sahip PP yarı yolda başarısız olurken, ileri-bakış mesafesi hızla büyüyen APP ve RPP tamamlar. "Dar viraj (sonuçlar farklıdır)"da APP, RPP ve Stanley tamamlar; PP başarısız olur ve MPC yoldan çıkar. "Dar viraj · 0,3 rad sınır (hepsi başarısız olur)", sınırın 5 m yarıçap için gereken yaklaşık 0,46 rad'ın altında olduğu ve hiçbir yaklaşımın virajı alamadığı bir durumdur. Kontrol kuralını değiştirmek, araç ve kısıtlamaları tarafından belirlenen sınırların ötesine geçemez.

Önerilen sıra

Nominal koşul altında beş yörüngeyi ve ölçütü karşılaştırın ve A olarak kaydedin.
Hızı 2 m/s ve 4 m/s olarak değiştirin ve hangi yaklaşımın neden başarısız olduğunu okuyun.
Yaklaşımlar arasındaki farkları aracın sınırından ayırmak için iki dar-viraj ön ayarını kullanın.
PP ileri-bakış mesafesini, Stanley kazancını ve MPC ufkunu birer birer değiştirin ve A'dan farkına bakın.

Farklı tamamlanma durumlarına veya geçen sürelere sahip çalıştırmaları yalnızca çapraz iz RMS'sine göre sıralamayın. Tamamlanmamış bir yaklaşımın geçen süresi "—"dir. Her şey tarayıcınızda çalışır; A/B karşılaştırması, sıfırlama, paylaşma ve JSON indirme dahil.