基于MATLAB的智能小车多模式轨迹跟踪与避障系统

资 源 简 介

本项目在MATLAB环境下实现双控制模式智能小车系统，支持PID与模糊控制切换，集成预设轨迹规划、实时跟踪与动态避障功能，可视化显示运动轨迹及控制状态。

详 情 说 明

智能小车轨迹跟踪与避障系统

项目介绍

本项目实现了一个具备双控制模式的智能小车轨迹跟踪与避障系统。系统核心在于融合经典PID控制与智能模糊控制算法，能够根据预设轨迹进行精确跟踪，并在遇到动态障碍物时自主实施避障策略。通过实时可视化界面，用户可以直观监控小车运动状态、调整控制参数并分析系统性能。

功能特性

• 双模式控制：支持PID控制器与模糊控制器的在线切换与对比。
• 轨迹跟踪：可实现预设轨迹的精准跟踪，支持二维坐标序列输入。
• 智能避障：集成动态障碍物检测与避障决策算法，确保行驶安全。
• 实时可视化：动态显示小车运动轨迹、跟踪误差及控制器状态。
• 参数调优：提供控制参数在线调整功能，便于性能优化与分析。

使用方法

1. 准备输入数据：配置预设轨迹、障碍物信息、小车初始状态等参数。
2. 选择控制模式：设定使用PID控制或模糊控制模式。
3. 调整控制器参数：根据实际需求设置或优化PID参数（Kp, Ki, Kd）或模糊控制隶属度函数。
4. 启动系统：运行主程序，系统将自动执行轨迹跟踪与避障任务。
5. 监控与分析：通过可视化界面观察实时性能，并可导出跟踪结果与性能报告。

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本。
• 硬件要求：无特殊硬件依赖，但需保证MATLAB环境可正常运行图形显示功能。

文件说明

主程序文件整合了系统的全部核心功能。它负责初始化小车与环境参数，载入预设轨迹与障碍物信息，并根据用户选择的控制模式（PID或模糊控制）调用相应的控制器算法来生成控制指令。程序实现了运动学解算以驱动小车运动，同时包含动态障碍物检测与避障决策逻辑。运行过程中，它会实时计算并记录跟踪误差等性能指标，最终通过图形化界面输出轨迹对比、误差曲线等可视化结果，并生成详细的系统状态报告。