基于PID控制的两轮差速小车 轨迹规划跟踪、航向角和距离仿真

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🔥 内容介绍

一、两轮差速小车模型

  1. 结构与运动原理两轮差速小车由两个驱动轮和一个万向轮(或多个辅助轮)组成。通过控制左右驱动轮的转速差,小车能够实现转向和直线行驶。假设小车的左右轮半径均为 r,两轮间距为 L。当左轮转速为 ωl,右轮转速为 ωr 时,小车质心的线速度 v 和角速度 ω 可表示为:v=2r(ωl+ωr)ω=Lr(ωr−ωl)基于这些运动学关系,我们可以建立小车的运动模型,用于描述小车在平面上的位置和姿态变化。
  2. 坐标表示与状态空间通常,我们使用笛卡尔坐标系来描述小车的位置和姿态。小车的状态可以用 (x,y,θ) 表示,其中 (x,y) 是小车质心在平面上的坐标,θ 是小车的航向角。通过积分上述运动学方程,可以得到小车状态随时间的变化:x˙=vcosθy˙=vsinθθ˙=ω



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