Semi-analytical minimum time solutions with velocity constraints for trajectory following of vehicles

ما مشکل پیدا کردن مانور مطلوب را در نظر می گیریم که یک خودرو مانند ماشین را بین دو تنظیم در حداقل زمان حرکت می دهد. ما یک الگوریتم دو مرحلهای پیشنهاد می دهیم که در آن مسیری که به دو نقطه می پیوندد ابتدا توسط حل مسئله بهینه سازی هندسی پیدا می شود و سپس مانور بهینه با توجه به دینامیک سیستم و محدودیت های آن شناسایی می شود. ما فرض می کنیم که مسیر از یک دنباله از کلوتوید تشکیل شده است. این انتخاب توسط استدلال های نظری، نمونه های عملی و با وجود الگوریتم های بسیار کارآمد هندسی برای محاسبه یک مسیر از این نوع توجیه می شود. تمرکز مقاله در محاسبه مانور مطلوب است، که ما یک راه حل نیمه تحلیلی را که می توان در چند میلی ثانیه بر روی یک پلت فرم جاسازی شده برای مسیر ساخته شده از یک صد بخش تولید کرد را نشان می دهد. روش ما بطور قابل توجهی سریعتر از روش های مبتنی بر راه حل های عددی خالص است، قادر به تشخیص زمانی که راه حل بهینه وجود دارد و در این حالت، کنترل بهینه را محاسبه می کنیم. در نهایت، روش به صراحت پویایی غیر خطی، اثر کشیدن آیرودینامیکی و محدوده شتاب طولی و جانبی را در نظر می گیرد.