スピードプランニング(台形、コサイン、多項式、7セグメントS字型、7セグメント修正S字型、15セグメントS字型、31セグメントS字型)

1.7つのスピードプランの比較

  一般に、速度計画の入力パラメータは次のとおりです。長さLLL、開始速度とv_svS、終了速度ve v_evE、最高速度vc v_cvC、Acceleration acc acca c c、減速dec decd e cジャークジャークj e r k、ジャークスナップスナップs n a p、ジャーククラックルクラックルC R A 、C 、K用のL E以下は、7つの速度計画によって生成された位置、速度、加速度、ジャーク、ジャーク、ジャーク曲線の連続性と滑らかさ、および制御性(特定の値内に制限できます)を比較し、合計を計画することです時間の長さとアルゴリズム計算の4つの側面から7つの速度計画アルゴリズムを比較します。

1.台形速度計画

  (1)位置は滑らかで、速度は連続しているが滑らかではなく、加速はジャンプし、ジャークは無限にジャンプします。
  (2)速度と加速は制御可能であり、高次は制御できません。
  (3)計画時間はすべての速度計画アルゴリズムの中で最短です。
  (4)アルゴリズムが最も単純で、計算量が最小です。

2.余弦速度計画

  (1)位置がスムーズで、速度がスムーズで、加速が連続しているが十分にスムーズではなく、ジャークがジャンプします。
  (2)速度と加速が制御可能で、高次が制御できません。
  (3)計画時間が長くなります。
  (4)アルゴリズムが単純になります。計算量は少ないです。

3.多項式速度計画

  (1)位置がスムーズで、速度がスムーズで、加速がスムーズで、ジャークが連続しているが十分にスムーズではなく、ジャークがジャンプします。
  (2)速度、加速、ジャークは制御可能ですが、高次は制御できません。
  (3)計画時間が長い。
  (4)アルゴリズムが単純で、計算量が少ない。

4.7段階のSタイプ速度計画

  (1)位置がスムーズで、速度がスムーズで、加速が連続しているがスムーズではなく、ジャークがジャンプします。
  (2)速度、加速、ジャークは制御可能ですが、高次は制御できません。
  (3)計画時間が短い。
  (4)アルゴリズム少し複雑で計算コストがかかります。

5.7セグメント改訂S型スピードプラン

  (1)位置がスムーズで、速度がスムーズで、加速が連続しているが十分にスムーズではなく、ジャークがジャンプします。
  (2)速度、加速、ジャークは制御可能ですが、高次は制御できません。
  (3)計画時間が短い。
  (4)アルゴリズム少し複雑で計算コストがかかります。

6.15段階のSタイプ速度計画

  (1)位置がスムーズで、速度がスムーズで、加速がスムーズで、ジャークが連続しているがスムーズではなく、ジャークがジャンプします。
  (2)速度、加速、ジャーク、ジャークは制御可能ですが、ジャークは制御できません。
  (3) )計画時間は少し長くなります;
  (4)アルゴリズムはより複雑で、計算量は多くなります。

7、31セグメントSタイプ速度計画

  (1)位置がスムーズで、速度がスムーズで、加速がスムーズで、ジャークがスムーズで、ジャークが連続しているがスムーズではなく、ジャークがジャンプします。
  (2)位置はすべてのレベルで制御できます。
  (3)計画時間は少し長くなります。 ;
  (4)アルゴリズムはより複雑で、計算コストが高くなります。

   一般的に:
  連続性と滑らかさ:31セグメントSタイプ>>>多項式≈\ approx≈15セグメントSタイプ>>> 7セグメント補正Sタイプ>>>コサイン>>> 7セグメントSタイプ>>> Trapezoid;
  制御性:31セグメントSタイプ>>> 15セグメントSタイプ>>> 7セグメント修正Sタイプ=== 7セグメントSタイプ===多項式>>>コサイン=== Trapezoid;
  総計画時間:多項式>>>コサイン>>> 31セグメントSタイプ>>> 15セグメントSタイプ>>> 7セグメント補正Sタイプ>>> 7セグメントSタイプ>>> Trapezoid;
  アルゴリズム計算量:31セグメントSタイプ>>> 15セグメントSタイプ>>> 7セグメント補正Sタイプ>>> 7セグメントSタイプ>>>多項式≈\ approxコサイン>>>台形。
  上記の比較に基づいて、7つの速度計画アルゴリズムは、ローエンド、ミドルエンド、およびハイエンドの3つのギアに大まかに分けることができます。
  低域:台形、コサイン(普通の学者、彼ら自身の「秩序」は低く、専門的なスキルは表面に浮かんでおり、自己規律能力は低い)
  中域:多項式、7セグメントSタイプ、7セグメント修正Sタイプ(専門家、独自の「秩序」
  高い、深い専門的スキル、深い理解は、学業成績の深さと強力な自己規律能力を知るために必要です)ハイエンド:15段階のS字型、31段階のS字型(マスター、独自の「高レベル」、優れた専門的スキル、および特定の成果が必要深い洞察力を持っている人は、自分の考えや行動の微妙さを理解することができ、彼らの自己規律能力は他の人の手の届かないところにあります)

2.7つの速度計画例のデモンストレーション

  著者は、統一されたフレームワークを使用して、上記の7つの速度計画アルゴリズムを実装します。すべてのコアアルゴリズムはC言語で実装され、サードパーティのアルゴリズムライブラリは呼び出されません。QTは、グラフィカルユーザーインターフェイスの実装に使用されます。ダウンロードリンク:robot_velocity_planning_V2.0.rar以下はデモンストレーションの例です。長さL = 300 L = 300を取ります。L=3 0 0、開始速度vs = 100 v_s = 100vS=1 0 0、終了速度ve = 200 v_e = 200vE=2 0 0、最大速度vc = 500 v_c = 500vC=5 0 0、加速度acc = 2000 acc = 2000a c c=2 0 0 0、減速dec = 3000 dec = 3000d e c=3 0 0 0、ジャークジャーク= 50000ジャーク= 50000j e r k=5 0 0 0 0、ジャークスナップ= 3000000スナップ= 3000000s n a p=3 0 0 0 0 0 0、ジャーククラックル= 500000000クラックル= 500000000c r a c k l e=5 0 0 0 0 0 0 0 0
ここに写真の説明を挿入

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転載: blog.csdn.net/maple_2014/article/details/105015203