LQR控制算法 全称为Linear Quadratic Regulator(线性二次调节器),是用于设计线性系统的最优控制器的一种方法。该方法基于系统的状态反馈,并通过调整状态反馈增益来优化系统的性能指标。LQR通过最小化一个由状态和控制输入的加权和构成的二次型性能指标来设计最优控制器。其目标是找到一个状态反馈律,使得闭环系统在满足...
1.输出是小车位置和角度, 用于PID控制和LQR控制仿真(observer based) 2.输出是小车位置, 小车速度, 角度, 角加速度, 用作full state的LQR控制仿真 开环扰动响应的仿真: 因为没有在工作点线性化, 仿真结果和实际更相似,摆(蓝色线)一直往一个方向转动,速度起伏较大, 小车也一直往一个方向运动. PID控制 角度控...
对于纵向控制,总车轮扭矩由嵌入MPC框架中的PID速度控制器产生。仿真试验结果表明,该控制器对车辆横向和纵向位置的跟踪误差较小,对轨迹和速度的跟踪性能良好。 LQR控制 LQR控制器是一种多目标最优控制,能够使系统在被控时间内,寻求最优控制率减小目标函数以达到最优控制效果,即以较小的控制量和代价使系统稳定达到目标...
3. 学会设计多种控制器(PID, LQR, MPC)去解决自动驾驶中的控制问题,提升车辆的轨迹追踪、自适应巡航等的性能; 4. 学会如何通过有限状态机(Finite-state machine)在动态环境下规划出一条避开障碍物并符合车辆动力学的路径,如何在复杂环境下做出合理决策等。 5. 掌握规划领域的Dijkstra,A*等路径规划的方法,运动规...
LQR控制器是一种多目标最优控制,能够使系统在被控时间内,寻求最优控制率减小目标函数以达到最优控制效果,即以较小的控制量和代价使系统稳定达到目标状态。 该控制算法易于设计,但在曲率变化较大的路段进行跟踪控制时,会使得跟踪误差变大而导致跟踪失败,因此往往需要结合其他控制算法如前馈控制来进行无误差跟踪。
通过频域法（Bode图、根轨迹）或优化算法（极点配置、LQR）设计PID参数。示例：对一阶惯性系统G(s)=（Ts+1）/1，可设计 PI 控制器 Kp=T, Ki=1/(2T)。优点：参数精确，适合高精度控制（如航天器姿态控制）。缺点：依赖准确模型，计算复杂。4. 自动整定工具 适用场景：现代PLC、DCS系统或MATLAB/Simulink仿真...
在控制系统中,PID控制、LQR控制和MPC控制是常用的三种控制方法。下面我将分别介绍这三种方法的思路和应用。 一、PID控制 PID控制是一种经典的控制方法,PID是Proportional(比例)、Integral(积分)和Derivative(微分)的缩写。其思路是通过计算误差的比例、积分和微分来调整控制器的输出,从而实现系统的控制。 具体来说,PID...
对模型准确性要求高:如果系统模型存在误差,LQR控制的性能可能会受到影响。 无法处理非线性系统:LQR控制主要适用于线性系统,对于非线性系统的控制效果较差。 PID控制(比例-积分-微分控制) 优点: 原理简单:PID控制算法结构简单,易于理解和实现。 鲁棒性强:PID控制对系统参数的变化和外部扰动具有较强的鲁棒性。 广泛应...
PID控制算法 平衡小车PID调参实验 位置环 2.编码器计数转换角度 小车整体的动力学建模 通过特征值判断系统动态特性 龙伯格观测器 平衡小车电机位置测试小实验 ...
二级倒立摆LQR与传统PID控制对比仿真【附参考文献及说明文档】1、附带与仿真配套的说明文档+参考文献2、直线二级倒立摆仿真模型:控制采用PID和LQR两种,并进行了对比。仿真模型在建模时忽略了空气阻力和各种摩擦,并认为摆杆为刚体。3、传统PID 控制的效果稍差,超调量较大