Apollo控制二——控制器

overview 

                     

预处理——控制器——后处理

预处理：

• planning的信号输入处理（目标轨迹、车辆状态（坐标，速度，加速度，角速度，方向等））
• 非正常输入处理
• 紧急情况处理
• 信号过滤等

                         

控制器：最大限度的降低与目标轨迹的偏差

• 建模
• 系统识别
• 控制观测器设计
• 调参

                   

后处理：信号发给执行器（油门刹车转向），

                          

什么是控制？控制要解决什么问题？

在数学与物理之间的gaps  做一个mapping

• 保证稳定性安全性（准确、可行、平稳）
• 稳定状态的行为
• 瞬时状态的行为

                 

• 时间域
• 频率域

                    

                    

        相互转化的一些公式

          

                    

                    

如何设计一个简单的控制模块 

寻找error——计算最优值——进而采取相应控制的策略

                   

PID 控制（比例微积分）级联pid（速度控制的闭环——状态控制的闭环）

LQR控制（线性二次调节）

MPC控制（模型预测控制）

https://blog.youkuaiyun.com/Ali_start/article/details/85006759

纵向控制：

  

横向控制：

   

控制器

       

控制模型

               

质点模型——刚体模型——多刚体联动

               
例子：

动力学模型

         

动态模型

        

                      

                      

                      

                      

系统识别

                   

白箱（知道了其中的动力学模型）

         

         

 

                    

黑箱（从输入和输出得到模型）（数据驱动）

                 

灰盒就是把白盒和黑盒相结合的使用

控制设计

                    

filter不同滤波器

                   

将不同的滤波器 与输入信号 相乘。得到一些 具有特殊性质的信息

                    

                   

                   

                  

控制类型

              

前向 

• optimal control
• adaptive control
• robust control

                

Optimal control

    

            LQR

                   

                    

             MPC

                     

                       

                       

Adaptative control

       

         

Robust control

        

离散化

         

                

saturation anti windup

      

      

 

         

在工程中的应用

• 系统辨识 （自动标定）
• 安全问题