WICHTIG: Der Betrieb von goMatlab.de wird privat finanziert fortgesetzt. - Mehr Infos...

Mein MATLAB Forum - goMatlab.de

Mein MATLAB Forum

 
Gast > Registrieren       Autologin?   

Partner:




Forum
      Option
[Erweitert]
  • Diese Seite per Mail weiterempfehlen
     


Gehe zu:  
Neues Thema eröffnen Neue Antwort erstellen

Fahzeugdynamik, bicycle model in the space curvilinear frame

 

fabio

Gast


Beiträge: ---
Anmeldedatum: ---
Wohnort: ---
Version: ---
     Beitrag Verfasst am: 08.07.2023, 19:08     Titel: Fahzeugdynamik, bicycle model in the space curvilinear frame
  Antworten mit Zitat      

Fahzeugdynamik, bicycle model in the space curvilinear frame
Klicke hier, um den Artikel bei Amazon.de anzuschauen.

Hi,

ich bin gerade dabei, eine Trajektorie zu optimieren. Leider habe ich das Gefühl, das mein Fahrzeugmodell nicht ganz richtig ist. Ich orientiere mich dabei an dem Paper (in welchem vor allem Abschnitte II a),b) und IIIa) interessantsind): Optimization-Based Hierarchical Motion Planning for Autonomous Racing.

Die Hauptidee in diesem Paper besteht quasi darin, das Fahrzeugmodell örtlich zu diskretisieren und die Dynamik dann in Abhängigkeit der zurückgelegten Pfadvariable s per Euler vorwärts zu simulieren. Also x_k+1 = x_k + Delta_s/sdot f(x_k,u_k).
Delta_s sind die örtliche Diskretisierungsabstände und sdot die Ableitung von s.

Nun liegt mein Problem darin, dass ich diese Trajektorie optimieren möchte, von Casadi heißt es dann immer infeasible Problem.
Ich habe nun versucht, bessere initial guesses zu berechnen, und einfach mal eine Beispiel Trajektorie durch Simulation der Dynamik zu erstellen. Leider bekomme ich schon da Zustände, die gegen unendlich gehen. Der Code sieht folgendermaßen aus:

Zuerst berechne ich die Krümmung der Referenztrajektorie in Abhängigkeit der Diskretisierten Distanz:

N = 1000; % Diskretisierungsschritte
dx_dt = diff(x_interp) ./ diff(Delta_s)';
dy_dt = diff(y_interp) ./ diff(Delta_s)';

d2x_dt2 = diff(dx_dt) ./ diff(Delta_s(2:end))';
d2y_dt2 = diff(dy_dt) ./ diff(Delta_s(2:end))';

kappa = zeros(N+1,1);

kappa(2:end-1) = (dx_dt(2:end) .* d2y_dt2 - dy_dt(2:end) .* d2x_dt2) ./ (dx_dt(2:end).^2 + dy_dt(2:end).^2).^(3/2);
kappa(1) = kappa(2);
kappa(end) = kappa(end-1);

%% Ab hier erfolgt das erstellen einer Beispiel Trajektorie
nx = 5; % no of states
m = 2; % no of control inputs

ds = Delta_s(2)-Delta_s(1); % Diskretisierungsabstand

% Initial guess for input
u01 = phi_ref; % Lenken, wie in der Referenz vorgegeben
v_ref = 3*ones(N+1,1); %beispielhafte Geschwindigkeit

vx_ref = v_ref.*cos(phi_ref);
vy_ref = v_ref.*sin(phi_ref);


% Initial guess durch Simulation der Dynamik
X0 = [0; 0; vx_ref(1); vy_ref(1); 0]; % [n0,mu0, vx0, vy0, omega0]

x0 = zeros(nx,N+1);
x0(:,1) = X0;

sdot0 = zeros(N+1,1);

k = 0;

while k < N
k = k+1;

%Dynamics(n, mu, vx, vy, omega, delta, Flong, kappa, sdot);
n = x0(1,k);
mu = x0(2,k);
vx = vx_ref(k);
vy = vy_ref(k);
omega = x0(5,k);

delta = u01(k);

sdot = (vx*cos(mu)-vy*sin(mu))/(1-n*kappa(k));
sdot0(k) = sdot;
x0(:,k+1) = x0(:,k)+ds/sdot*Dynamics(n, mu, vx, vy, omega, delta, kappa(k), sdot);

x0(3,k+1) = vx_ref(k+1);
x0(4,k+1) = vx_ref(k+1);
end

sdot0(end) = sdot0(end-1);


Leider werden hier die Zustände instabil.

Die Dynamic Funktion lautet:

function dn = Dynamics(n, mu, vx, vy, omega, delta, kappa, sdot)
run("parameters.m")

% Compute tire slip angles
alphaf = -delta + atan((l_f*omega + vy) / vx);
alphar = atan((vy-l_r*omega) / vx);

%Compute lateral tire forces
Fyf = D_f * sin(C_f*atan(B_f*alphaf - E_f*(B_f*alphaf - atan(B_f*alphaf))));
Fyr = D_r * sin(C_r*atan(B_r*alphar - E_r*(B_r*alphar - atan(B_r*alphar))));

% Compute state derivatives
dn = [(vx*sin(mu) + vy*cos(mu)), % dn
(omega - sdot*kappa), % dmu
0, % dvx
0, % dvy
(1/I_z) * (Fyf*l_f*cos(delta) - Fyr*l_r)]; % domega

end



Findet evtl. jemand einen Fehler in meiner Dynamics Funktion?

Unten ist noch der gesamte Code angehängt. Sowie die DOI des Paper angegeben. Vielen Dank!!

whole_code.m
 Beschreibung:

Download
 Dateiname:  whole_code.m
 Dateigröße:  3.73 KB
 Heruntergeladen:  56 mal


Neues Thema eröffnen Neue Antwort erstellen



Einstellungen und Berechtigungen
Beiträge der letzten Zeit anzeigen:

Du kannst Beiträge in dieses Forum schreiben.
Du kannst auf Beiträge in diesem Forum antworten.
Du kannst deine Beiträge in diesem Forum nicht bearbeiten.
Du kannst deine Beiträge in diesem Forum nicht löschen.
Du kannst an Umfragen in diesem Forum nicht mitmachen.
Du kannst Dateien in diesem Forum posten
Du kannst Dateien in diesem Forum herunterladen
.





 Impressum  | Nutzungsbedingungen  | Datenschutz | FAQ | goMatlab RSS Button RSS

Hosted by:


Copyright © 2007 - 2024 goMatlab.de | Dies ist keine offizielle Website der Firma The Mathworks

MATLAB, Simulink, Stateflow, Handle Graphics, Real-Time Workshop, SimBiology, SimHydraulics, SimEvents, and xPC TargetBox are registered trademarks and The MathWorks, the L-shaped membrane logo, and Embedded MATLAB are trademarks of The MathWorks, Inc.