路径跟踪机器人车的反馈控制设计与进展
"《路径跟踪机器人汽车的反馈控制》是Virginia Polytechnic Institute and State University(弗吉尼亚理工学院)电气工程硕士研究生Patricia Mellodge的毕业论文,提交于2002年4月2日。论文主要探讨了Flexible Low-cost Automated Scaled Highway (FLASH) 实验室的发展状况,这是一个专注于小型智能交通系统(ITS)研发的平台,尤其是针对道路跟踪的机器人汽车技术。 在论文中,作者详细介绍了FLASH实验室的设计与目标,它不仅是智能运输系统研发的一个试验场,还是一个教育博物馆展览的原型显示屏开发的基地。路径跟踪是该研究的核心,即让机器人车辆能够在给定路径上精确地行驶并保持轨迹。这涉及到复杂的控制算法,包括非holonomic运动学、路径跟随策略以及路径曲率估计。 反馈控制是实现路径跟踪的关键技术,它确保机器人车能够根据环境变化实时调整其运动,如通过接收传感器数据来感知周围的障碍物,然后调整其转向角度和速度,以保持对预设路径的追踪。路径跟随的控制设计通常需要考虑到车辆的物理限制,例如轮子的非独立运动,这在非holonomic约束下是个挑战。 此外,论文还可能涵盖了控制理论、PID控制器(Proportional-Integral-Derivative控制器)的应用、误差分析、以及可能使用的控制器优化方法。对于路径跟踪性能的评估,可能包括稳态响应、动态性能和鲁棒性分析,这些都是衡量控制系统有效性的重要指标。 这篇论文不仅提供了关于路径跟踪机器人汽车的深入技术细节,还展示了如何将理论应用于实际场景,推动了自动驾驶和智能交通系统领域的发展。通过阅读这篇论文,读者可以了解到当时在路径控制算法、硬件设计以及实验验证方面的最新进展。"
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