【自动驾驶】运动规划丨速度规划丨T型/S型速度曲线
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发布时间：2024-05-01 23:07
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时间：2024-11-23 21:17
在自动驾驶的世界里，运动规划是关键一环，其中速度规划更是决定车辆行驶舒适度和效率的重要组成部分。让我们深入探讨T型速度曲线和S型速度曲线这两种常用的控制策略，它们各自的特点和应用场景。
T型速度曲线
T型曲线，如同其名字所示，将运动划分为三个阶段：匀加速、匀速和匀减速。其特点是加速度恒定，通过设定加速度a和最大速度vm，以及总运行时间T，构建出一个清晰的三段式速度、加速度和加加速度变化过程。然而，这种策略的局限性在于加速度在加减速阶段与匀速阶段交接时会出现突变，这会对车辆执行器造成冲击，影响乘客的舒适度。在紧急制动或特殊环境下，如矿山作业，T型曲线可能更为适用。
S型速度曲线
S型曲线则更为精细，分为七个阶段，旨在提供连续的加速度变化，从而避免T型曲线的突变问题。它包括加加速度、匀加速、减加速、匀速、加减速、匀减速和减减速段，每个阶段的加速度变化率可控。这种曲线设计能有效减少车辆运动过程中的冲击，提高行驶平顺性，但代价是算法结构复杂，计算量增大，实现起来相对复杂，更适用于对舒适性和行驶性能有高要求的场景。
在实际应用中，代码设计是将这些曲线理论转化为实际运动的关键。例如，通过T_speed和S_speed函数，我们可以直观地看到不同时间点的速度和加速度变化。通过matplotlib库，我们可以看到T型曲线和S型曲线在时间轴上的具体表现，进一步理解它们在运动规划中的实际作用。
总结
无论是T型曲线的简单直观，还是S型曲线的精细平滑，每种速度曲线都有其适用的场景和优势。在自动驾驶的运动规划中，选择哪种曲线取决于具体需求，比如对舒适度、响应速度和计算效率的要求。通过深入理解这两种曲线，工程师们能更好地设计出符合车辆性能和乘客体验的运动规划方案。
