基于运动学模型的后车智能跟踪控制系统仿真
项目介绍
本项目实现了基于车辆运动学模型和PID控制算法的后车智能跟踪控制系统仿真。系统通过模拟前车的多种运动模式,采用PID控制器实现后车对前车轨迹的实时跟踪,并提供可视化界面和性能评估功能,为智能跟踪控制算法的研究和验证提供仿真平台。
功能特性
- 前车运动模式模拟:支持匀速直线行驶、匀加速运动和转弯三种预设运动轨迹,可设置运动模式切换时间点
- 后车跟踪控制:采用PID控制器实现后车对前车轨迹的实时跟踪控制
- 实时可视化仿真:动态显示两车运动轨迹、相对距离和速度变化曲线
- 性能评估分析:自动计算平均跟踪误差、最大跟踪误差、系统响应时间等关键性能指标
使用方法
- 参数设置:在代码中配置仿真参数
- 前车参数:起始位置、初始速度、加速度、转弯角度
- 后车参数:起始位置、最大速度限制、PID控制系数
- 仿真参数:仿真时长、采样时间间隔、运动模式切换时间
- 运行仿真:执行主程序启动仿真过程
- 结果分析:查看生成的动态轨迹动画和参数变化曲线图,分析跟踪性能指标
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 推荐配置:4GB以上内存,支持图形显示
文件说明
主程序文件整合了系统的核心功能,包括初始化仿真环境与车辆参数、实现前车多种运动模式的轨迹生成、执行后车基于PID控制算法的跟踪决策、完成实时数据可视化和动画演示,以及计算和输出跟踪性能评估指标。该文件作为整个仿真系统的调度中心,协调各功能模块有序运行。