基于Matlab的动态路径规划实用方法

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0 下载量 85 浏览量 更新于2024-10-10 收藏 8KB ZIP 举报
资源摘要信息:"miu_gy71.zip是一个包含了动态路径规划方法的MATLAB文件包,文件名miu_gy71.m为该工具箱的主要脚本或函数文件。该资源针对的是路径规划问题,特别是动态环境下路径的规划和调整。动态路径规划是机器人学、自动化、智能交通系统等领域中常见的问题,涉及到在不断变化的环境条件下,为移动体找到一条从起点到终点的有效路径,并且这条路径需要满足时间效率、能量消耗、安全性和可靠性等多方面的约束条件。" 在MATLAB环境中实现动态路径规划,通常需要考虑以下几个方面: 1. **动态环境建模**:动态环境中的障碍物、地形、交通规则等因素都会影响路径的生成。动态环境建模需要能够实时更新环境数据,包括障碍物的位置、速度和预测移动轨迹等。 2. **路径规划算法**:动态路径规划的核心是路径搜索算法。算法需要考虑如何快速有效地搜索出一条可行路径,并且能够在环境变化时对路径进行实时更新。常见的路径规划算法包括A*搜索算法、Dijkstra算法、RRT(Rapidly-exploring Random Tree)算法、人工势场法等。 3. **参数调节与优化**:由于动态环境的不确定性,路径规划算法的性能往往需要通过参数调节来适应不同的环境和任务需求。参数调节可以优化搜索效率和路径质量,例如调整启发式函数的权重、路径平滑度、路径长度等。 4. **仿真实验与验证**:在MATLAB环境下,可以使用内置的仿真功能对路径规划算法进行验证和分析。通过设置不同的仿真场景,可以观察算法在不同条件下的表现,验证路径规划的有效性和稳定性。 5. **算法实现与调试**:资源中的miu_gy71.m文件可能包含了一个或多个函数,这些函数实现了路径规划算法的核心逻辑,并提供了接口用于输入参数、运行算法和输出结果。调试过程包括检验代码逻辑的正确性、内存管理、程序的稳定性和效率等。 6. **结果可视化**:路径规划的结果需要通过可视化的形式展现出来,以便用户可以直观地理解规划出的路径和环境状况。MATLAB提供了强大的绘图工具,可以用来绘制环境地图、障碍物、规划出的路径等。 7. **交互式操作**:动态路径规划工具应允许用户动态调节运行环境的参数,如速度、方向、避障策略等,以及实时反馈路径规划的结果,提供用户与算法之间的交互。 8. **实际应用适应性**:动态路径规划算法必须具备一定的泛化能力,能够适应各种实际应用场景,比如自动化仓储系统中的AGV(自动引导车)路径规划、无人机的避障飞行、自动驾驶汽车的行车路线选择等。 资源描述中提到“调试通过可以使用,可以动态调节运行环境的参数,是路径规划的实用方法”,说明该资源已经经过了一定程度的测试和验证,能够适应变化的环境,用户在使用时可以对其进行参数调整以适应特定的路径规划任务。 总结以上内容,miu_gy71.zip是一个针对动态路径规划问题的MATLAB工具包,提供了动态环境下路径规划的功能,支持用户交互式调节参数,具有实用性和有效性,并且可以在多种实际应用中发挥作用。该资源对于从事相关领域研究的工程师和研究人员而言,是一个值得尝试的工具。

翻译代码import numpy as np from cvxopt import matrix, solvers solvers.options['show_progress'] = False # 市场出清,考虑网络阻塞 def market_clearing(alpha): # 供给曲线的截距和斜率 a_real = np.array([15.0, 18.0]) b_real = np.array([0.01, 0.008]) # 需求曲线的截距和斜率 c_real = np.array([40.0, 40.0]) * -1 d_real = np.array([0.08, 0.06]) # 机组功率上下限 p_min = np.array([0.0, 0.0]) p_max = np.array([500.0, 500.0]) # 负荷需求上下限 q_min = np.zeros(2) q_max = np.array([500.0, 666.666666666667]) J_g = ([[-0.333333333333333, -0.333333333333333, -0.666666666666667], [0.333333333333334, -0.666666666666667, -0.333333333333333], [0, 0, 0]]) J = np.array([[-0.333333333333333, 0.0, 0.333333333333333, -0.333333333333334], [-0.333333333333333, 0.0, 0.333333333333333, 0.666666666666667], [-0.666666666666667, 0.0, 0.666666666666667, 0.333333333333333]]) J_max = np.array([25.0, 1000.0, 1000.0, 25.0, 1000.0, 1000.0]) P = matrix(np.diag(np.append(b_real, d_real))) q = matrix(np.append(alpha, c_real)) G = matrix(np.vstack((J, -J, np.diag(-np.ones(4)), np.diag(np.ones(4))))) h = matrix(np.hstack((J_max, -p_min, -q_min, p_max, q_max))) A = matrix(np.hstack((-np.ones(2), np.ones(2)))).T b = matrix(0.0) sv = solvers.qp(P, q, G, h, A, b) miu1 = sv['z'][0:3] miu2 = sv['z'][3:6] nodal_price = (np.ones((3, 1)) * sv['y'][0] - np.dot(J_g, miu1 - miu2)).squeeze() nodal_price_g = np.array([nodal_price[0], nodal_price[2]]) mc_amount = np.array(sv['x'][:2]).squeeze() cost_real = 0.5 * b_real * mc_amount ** 2 + a_real * mc_amount cost_declare = mc_amount * np.transpose(nodal_price_g) profit = cost_declare - cost_real return nodal_price_g, profit if __name__ == '__main__': alpha = np.array([20.29, 22.98]) print(market_clearing(alpha))

2023-06-06 上传