Stanley Laboratuvarı — ön aks çapraz iz ve yönelim hatasından direksiyon

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

Direksiyon yönünü her iki tarafta kontrol edin

Düz · 1 m ofset'i çalıştırın ve A'yı kaydedin. Sağdan kurtarma, negatif bir yanal ofset kullanır ve başlangıç direksiyon yönünü tersine çevirir. Başlangıç ofset kontrolü arka aksı yerleştirir. Yönelimi değiştirmek de ön aksın yanal yer değiştirmesini değiştirir; farkı görmek için Başlangıç yönelimi 30°'yi inceleyin.

Stanley, ön akstaki yer değiştirmeyi değerlendirir. Aks segmenti arkadan öne uzanır, noktalı çizgi ön noktayı en yakın yol izdüşümüne bağlar ve yeşil orada yol teğetini işaretler. Bir uç noktanın ötesinde, yer değiştirme boylamsal fazlalığı da içerir; işaretli ÇİH yalnızca normal bileşeni kullanır. Hata geçmişleri ön referansı yeşille, arka referansı mavi ile gösterir (A turuncu kesiklerle).

Direksiyon isteği iki düzeltmenin toplamıdır

Pozitif direksiyon sola döner; pozitif ÇİH, yönlendirilmiş yolun solundadır. Arka konum (x,y), yaw ψ ve dingil mesafesi L verildiğinde, ön konum (x+L cosψ, y+L sinψ)'dir. Bunu açık çoklu çizginin en yakın segmentine izdüşürün. ψp onun teğeti ve ef işaretli sol-normal yer değiştirmesi olsun.

İstek δ = wrap(ψp−ψ) − atan(k ef / (v+vs))'dir. Kazanç k'nin birimi 1/s'dir, mevcut hız v ve yumuşatma hızı vs'nin birimi m/s'dir. Yola göre hizalanmış bir yönelimle solda olunduğunda, ef>0 sağ direksiyon verir. Ön aks yol üzerindeyken ancak gövde sola bakarken, yönelim terimi de sağa döndürür.

Pozitif yumuşatma hızı, makalenin temel denkleminin açık bir eğitsel uzantısıdır; sıfıra bölmeyi önler ve burada en az 0,1 m/s ile sınırlandırılmıştır. Daha hızlı hız, aynı yanal hata için düzeltmeyi zayıflatır. Yüksek kazanç onu güçlendirir, ancak örneklenen kontrol ve direksiyon değişim hızı sınırları, daha yüksek kazancın takibi iyileştirmesi gerekmediği anlamına gelir.

Yönelim + çapraz iz düzeltmesi = istenen → uygulanan direksiyonu okumak için oynatın, duraklatın ve adım adım ilerletin. İstenen toplam, aktüatör kısıtlamalarından ayrıdır. Sıkı direksiyon sınırı, dar bir virajda yetersiz direksiyonu gösterir; tamamlanmamış çalıştırmalar görünür sonuçlar olarak kalır.

Paylaşılan araç ve karşılaştırma metrikleri

Tesis, PP/APP/RPP tarafından kullanılan aynı ileri-yönlü arka aks kinematik bisiklet modelidir. Aralıklar en fazla 30 saniye için 0,05 s'dir. Sınırlar 8 m/s, ±2 m/s² ve 0,8 rad/s direksiyon değişim hızıdır, varsayılan direksiyon büyüklüğü ±0,6 rad'dır. Sabit istenen hız, tesis tarafından sınırlanan a=2(istenen−gerçek) kullanır. Her aralık direksiyonu tutar ve eğrisel hareketi entegre eder. Lastik kayması, sensör gürültüsü, engeller veya gecikme telafisi modellenmemiştir.

Paylaşılan sayısal tablonun ÇİH'i, yönelim hatası ve RMS'si arka aksı kullanır. Bunları Stanley'nin kullandığı ön aks niceliklerinden ayırın. Yönelim hatası grafikleri, gövde yaw'ı eksi yol teğetini gösterir; yönelim düzeltmesi ters işaretlidir. RMS, kare örneklerin zaman içinde trapezoidal entegrasyonunu geçen süreye böler.

Uç nokta geçişi, kalan yay uzunluğu ve arka aks uç nokta mesafesinin her ikisinin de ≤0,25 m olmasını, artı son-teğet yönelim hatasının ≤0,15 rad olmasını gerektirir. Bu durma veya park etme değildir. 10 m'yi aşan yol mesafesi yol dışı olarak sonlanır; 30 s zaman sınırı olarak sonlanır. Viraklarda arka aks, ön aks takip etse bile içeri kesebilir, bu yüzden paylaşılan arka aks uç nokta kuralı karşılanmamış kalabilir. Tamamlanmamış geçiş süresi "—"dir. Farklı süreleri veya tamamlanma durumlarını yalnızca RMS'ye göre sıralamayın.

Önerilen sıra

Sol ve sağ başlangıç ofsetlerini karşılaştırın ve direksiyon işaretlerini inceleyin.
Başlangıç yönelimini değiştirin ve ön ile arka yanal hatayı birbirinden ayırın.
Kazancı ve hızı ayrı ayrı değiştirin ve direksiyon büyüklüğünü ve geçmişini karşılaştırın.
Dar viraj ve kısıtlı direksiyonu kullanarak ön takibi, arka metrikleri ve tamamlanmayı ayrı ayrı okuyun.

Çalıştırma tarayıcıda gerçekleşir; oynatma, A/B, sıfırlama, paylaşma ve JSON indirmesiyle birlikte. Hesaplama süresi bu tarayıcı uygulamasını tanımlar, gerçek araç kontrol zamanlamasını değil. Tam Stanley aracının direksiyon gecikmesi, yaw hızı ve lastik telafisi bu alıştırmanın dışındadır.