C++三次样条轨迹规划代码

时间: 2023-10-02 07:08:50 浏览: 46
以下是一个简单的三次样条轨迹规划代码示例,其中使用了numpy和matplotlib库: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 定义插值函数 def cubic_spline(x, y): n = len(x) a = y.copy() b = np.zeros(n) d = np.zeros(n) h = np.diff(x) alpha = np.zeros(n - 1) for i in range(1, n - 1): alpha[i] = 3 * (a[i + 1] - a[i]) / h[i] - 3 * (a[i] - a[i - 1]) / h[i - 1] c = np.zeros(n - 1) l = np.ones(n) mu = np.zeros(n - 1) z = np.zeros(n) for i in range(1, n - 1): l[i] = 2 * (x[i + 1] - x[i - 1]) - h[i - 1] * mu[i - 1] mu[i] = h[i] / l[i] z[i] = (alpha[i] - h[i - 1] * z[i - 1]) / l[i] l[n - 1] = 1 z[n - 1] = 0 for j in range(n - 2, -1, -1): c[j] = z[j] - mu[j] * c[j + 1] b[j] = (a[j + 1] - a[j]) / h[j] - h[j] * (c[j + 1] + 2 * c[j]) / 3 d[j] = (c[j + 1] - c[j]) / (3 * h[j]) return a, b, c, d # 定义数据点 x = np.array([0, 1, 2, 3]) y = np.array([1, 2, 3, 1]) # 计算插值函数系数 a, b, c, d = cubic_spline(x, y) # 定义插值函数 def spline(x, a, b, c, d, x_i): j = np.searchsorted(x, x_i) - 1 dx = x_i - x[j] return a[j] + b[j] * dx + c[j] * dx ** 2 + d[j] * dx ** 3 # 绘制插值函数图像 x_i = np.linspace(0, 3, 100) y_i = spline(x, a, b, c, d, x_i) plt.plot(x, y, 'o', label='data') plt.plot(x_i, y_i, label='spline') plt.legend(loc='best') plt.show() ``` 该代码使用三次样条函数计算插值函数系数,并使用插值函数在数据点之间绘制平滑曲线。可以将其应用于任何需要平滑轨迹规划的应用程序中。

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