小车侧方位停车过程的动态模拟matlab仿真

简介: 本项目基于MATLAB2022a,通过动态模拟实现小车侧方位停车过程。模型假设小车为刚体,考虑位置、角度、速度及角速度等状态变量,分阶段建立运动学方程。通过设定初始条件、设计控制器、迭代更新运动状态,最终实现精准停车。仿真结果以动画形式展示,辅助算法优化与调试。

1.课题概述
小车侧方位停车过程的动态模拟matlab仿真。仿真得到小车的停车动画,小车移动的xy轴坐标以及角度变换。

2.系统仿真结果
1.jpeg
2.jpeg
3.jpeg
4.jpeg

3.核心程序与模型
版本:MATLAB2022a

%车轮        
pause(1);
for i=1:13
    ya1=ya1+0.5;
    yb1=yb1+0.5;
    ya2=ya2+0.5;
    yb2=yb2+0.5;

cla;
patch([Car2pos_x1 Car2pos_x2 Car2pos_x3 Car2pos_x4],[Car2pos_y1 Car2pos_y2 Car2pos_y3 Car2pos_y4],[0.7 0.7 0]);
patch([Car1pos_x1 Car1pos_x2 Car1pos_x3 Car1pos_x4],[Car1pos_y1 Car1pos_y2 Car1pos_y3 Car1pos_y4],[0.7 0.7 0]);           
patch([xa1 xb1 xb2 xa2],[ya1 yb1 yb2 ya2],[0 1 0]);

    ya11=ya1+(D-WLen/2);
    yb11=ya11+WLen;
    ya21=ya2+(D-WLen/2);
    yb21=ya21+WLen;
    xa11=xa2+(Wkd/2);
    xb11=xa2+(Wkd/2);
    xa21=xa2-(Wkd/2);
    xb21=xa2-(Wkd/2);
patch([xa11 xb11 xb21 xa21],[ya11 yb11 yb21 ya21],[0 0 0]);

    xa22=xa1-(Wkd/2);
    xb22=xa1-(Wkd/2);
    xa12=xa1+(Wkd/2);
    xb12=xa1+(Wkd/2);
patch([xa12 xb12 xb22 xa22],[ya11 yb11 yb21 ya21],[0 0 0]);

    ya13=ya11+Hcar;
    yb13=yb11+Hcar;
patch([xa11 xb11 xb21 xa21],[ya13 yb13 yb13 ya13],[0 0 0]);
patch([xa12 xb12 xb22 xa22],[ya13 yb13 yb13 ya13],[0 0 0]);

pause(.02);

end

hold on
plot(-59*ones(1,121),[-20:100],'r','linewidth',2);
hold on
plot(-40*ones(1,121),[-20:100],'r','linewidth',2);
hold on
plot(-21*ones(1,121),[-20:100],'r','linewidth',2);
hold on
plot(-2*ones(1,121),[-20:100],'r','linewidth',2);
hold on
plot(17*ones(1,121),[-20:100],'r','linewidth',2);
hold on
plot(36*ones(1,121),[-20:100],'r','linewidth',2);
hold on
plot(55*ones(1,121),[-20:100],'r','linewidth',2);
hold on
plot(74*ones(1,121),[-20:100],'r','linewidth',2);
hold on
figure;
subplot(121);
plot(Xset,'b-o')
hold on
plot(Yset,'r-s')
legend('x坐标变化','y坐标变化');

subplot(122);
plot(thetas,'b-o')
legend('角度变化');
38

4.系统原理简介
假设小车是一个刚体,其侧方位停车过程中涉及到以下几个关键状态变量:

位置坐标:小车前端中心点在水平面上的坐标(x, y)。
角度:小车与垂直方向之间的夹角θ。
速度:小车向前和向侧面的线速度(vx, vy)。
角速度:小车转向的角度速度ω。
侧方位停车的过程可以拆分为直线行驶、转向、倒车和微调等阶段,对于每一个阶段,可以分别建立相应的运动学方程:

8ce47b966df355b097eaa41f375c43b2_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

结合上述运动学模型和控制策略,构建小车侧方位停车的动态模拟流程,包括:

设定初始条件(小车位置、速度、目标车位位置等)。
设计和实现控制器,根据当前状态计算下一步的控制输入(驱动力矩、转向角等)。
更新小车的运动状态(位置、速度、角度)。
检查是否达到停车条件(如与车位边界点的距离是否小于阈值),未达到则重复步骤2和3,直至成功停车。
这样的模拟有助于验证控制策略的有效性,优化停车算法,并在实际应用前对停车过程进行预判和调试。在实际编程实现时,可以利用Matlab工具搭建仿真模型,并可视化整个停车过程。

相关文章
|
8天前
|
机器学习/深度学习 算法 Python
基于BP神经网络的金融序列预测matlab仿真
本项目基于BP神经网络实现金融序列预测,使用MATLAB2022A版本进行开发与测试。通过构建多层前馈神经网络模型,利用历史金融数据训练模型,实现对未来金融时间序列如股票价格、汇率等的预测,并展示了预测误差及训练曲线。
|
10天前
|
算法
超市火灾烟雾蔓延及人员疏散的matlab模拟仿真,带GUI界面
本项目基于MATLAB2022A开发,模拟了大型商业建筑中火灾发生后的人员疏散与烟雾扩散情况。算法通过设定引导点指导人员疏散,考虑视野范围、随机运动及多细胞竞争同一格点的情况。人员疏散时,根据是否处于烟雾区调整运动策略和速度,初始疏散采用正态分布启动。烟雾扩散模型基于流体方程,考虑了无风环境下的简化。
|
6天前
|
存储 算法
基于HMM隐马尔可夫模型的金融数据预测算法matlab仿真
本项目基于HMM模型实现金融数据预测,包括模型训练与预测两部分。在MATLAB2022A上运行,通过计算状态转移和观测概率预测未来值,并绘制了预测值、真实值及预测误差的对比图。HMM模型适用于金融市场的时间序列分析,能够有效捕捉隐藏状态及其转换规律,为金融预测提供有力工具。
|
6天前
|
机器学习/深度学习 算法 信息无障碍
基于GoogleNet深度学习网络的手语识别算法matlab仿真
本项目展示了基于GoogleNet的深度学习手语识别算法,使用Matlab2022a实现。通过卷积神经网络(CNN)识别手语手势,如"How are you"、"I am fine"、"I love you"等。核心在于Inception模块,通过多尺度处理和1x1卷积减少计算量,提高效率。项目附带完整代码及操作视频。
|
12天前
|
存储 算法 数据安全/隐私保护
基于方块编码的图像压缩matlab仿真,带GUI界面
本项目展示了基于方块编码的图像压缩算法,包括算法运行效果、软件环境(Matlab 2022a)、核心程序及理论概述。算法通过将图像划分为固定大小的方块并进行量化、编码,实现高效压缩,适用于存储和传输大体积图像数据。
|
12天前
|
算法
基于WOA鲸鱼优化的购售电收益与风险评估算法matlab仿真
本研究提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)的购售电收益与风险评估算法。通过将售电公司购售电收益风险计算公式作为WOA的目标函数,经过迭代优化计算出最优购电策略。实验结果表明,在迭代次数超过10次后,风险价值收益优化值达到1715.1万元的最大值。WOA还确定了中长期市场、现货市场及可再生能源等不同市场的最优购电量,验证了算法的有效性。核心程序使用MATLAB2022a实现,通过多次迭代优化,实现了售电公司收益最大化和风险最小化的目标。
|
9天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于深度学习网络的宝石类型识别算法matlab仿真
本项目利用GoogLeNet深度学习网络进行宝石类型识别,实验包括收集多类宝石图像数据集并按7:1:2比例划分。使用Matlab2022a实现算法,提供含中文注释的完整代码及操作视频。GoogLeNet通过其独特的Inception模块,结合数据增强、学习率调整和正则化等优化手段,有效提升了宝石识别的准确性和效率。
|
4月前
|
安全
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
本文介绍了2023年高教社杯数学建模竞赛D题的圈养湖羊空间利用率问题,包括问题分析、数学模型建立和MATLAB代码实现,旨在优化养殖场的生产计划和空间利用效率。
216 6
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
|
4月前
|
存储 算法 搜索推荐
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
本文提供了2022年华为杯数学建模竞赛B题的详细方案和MATLAB代码实现,包括方形件组批优化问题和排样优化问题,以及相关数学模型的建立和求解方法。
139 3
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
|
4月前
|
数据采集 存储 移动开发
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
本文介绍了2023年五一杯数学建模竞赛B题的解题方法,详细阐述了如何通过数学建模和MATLAB编程来分析快递需求、预测运输数量、优化运输成本,并估计固定和非固定需求,提供了完整的建模方案和代码实现。
105 0
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码