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sampleControl

Générer une commande de contrôle et une durée

Depuis R2021b

Syntaxe

[u,steps] = sampleControl(mobileProp,q0,u0,qTgt)

Description

[u,steps] = sampleControl(mobileProp,q0,u0,qTgt) génère une série de commandes de contrôle et un nombre d'étapes pour passer de l'état actuel q0 avec la commande de contrôle u0 vers l'état cible qTgt.

Exemples

Créer un chemin représentant une trajectoire cinématique basée sur le contrôle

Créez un propagateur d'état et spécifiez la métrique de distance pour estimer le coût de propagation.

propagator = mobileRobotPropagator(DistanceEstimator="dubins");

Créez un espace d'état Dubins.

dubinsSpace = stateSpaceDubins([0 25; 0 25; -pi pi]);

Mettez à jour l'espace d'état du propagateur d'état à l'aide de l'espace d'état créé.

propagator.StateSpace = dubinsSpace;
setup(propagator)

Créez un objet navPath basé sur plusieurs waypoints dans un espace Dubins.

path = navPath(dubinsSpace);
waypoints = [8 10 pi/2;
             7 14 pi/4;
             10 17 pi/2;
             10 10 -pi];
append(path,waypoints)

Interpolez ce chemin pour qu'il contienne exactement 250 points.

numStates = 250;
interpolate(path,numStates)

Extrayez la séquence de mouvements du chemin.

q1 = path.States(1:end-1,:); % Initial states
q2 = path.States(2:end,:);   % Final states

Estimez le coût de propagation vers l’état cible.

cost = distance(propagator,q1,q2);

Générez une série de commandes de contrôle et un nombre d'étapes pour passer de l'état actuel q1 avec la commande de contrôle u vers l'état cible q2.

u = zeros(size(q1,1),propagator.NumControlOutput);
steps = zeros(size(q1,1),1);
for i = 1:size(q1,1)
    [u(i+1,:),steps(i)] = sampleControl(propagator,q1(i,:),u(i,:),q2(i,:));
end

Créez un objet chemin basé sur le contrôle avec le propagateur d'état spécifié et une séquence d'états, de contrôles, de cibles et de durées spécifiés.

states = path.States;
controls = u(2:end,:);
targets = q2;
durations = steps*propagator.ControlStepSize;
path2 = navPathControl(propagator,states,controls,targets,durations);

Visualisez les résultats.

figure
grid on
axis equal
hold on
plot(path2.States(:,1),path2.States(:,2),".b")
plot(waypoints(:,1),waypoints(:,2),"*r","MarkerSize",10)

Arguments d'entrée

mobileProp — Propagateur d'état de robot mobile

Objet mobileRobotPropagator

Propagateur d'état de robot mobile, spécifié comme objet mobileRobotPropagator .

q0 — Etat initial

s-élément vecteur

État initial du système, spécifié comme vecteur d'élément s. s est le nombre de variables d'état dans l'espace d'état.

u0 — Contrôle initial sur l'état initial

c-élément vecteur

Entrée de contrôle initiale, spécifiée comme vecteur d'élément c. c est le nombre d’entrées de contrôle.

qTgt — État cible

s-élément vecteur

État cible du système, spécifié comme vecteur d'élément s. s est le nombre de variables d'état dans l'espace d'état.

Arguments de sortie

u — Entrées de contrôle pour la propagation des états

n-par- c matrice

Entrées de contrôle pour les états de propagation, renvoyées sous la forme d'un vecteur d'éléments c. c est le nombre d’entrées de contrôle.

steps — Nombre d'étapes de chaque état et entrée de contrôle au suivant

n-élément vecteur d'entiers positifs

Nombre d'étapes de chaque état et entrée de contrôle au suivant, renvoyé sous la forme d'un vecteur d'éléments n d'entiers positifs.

Historique des versions

Introduit dans R2021b

Voir aussi

Objets

• mobileRobotPropagator

Fonctions

• distance | propagate | propagateWhileValid | setup