领头小车跟随控制系统设计与实现 - 两圈行驶精确停车

领头小车跟随控制系统设计与实现 - 两圈行驶精确停车

实验要求

将领头小车放在路径轨迹的起始位置 A 点，跟随小车放在路径上 E 点所在边的直线区域，由测试专家指定的位置，设定领头小车速度为 0.5m/s，沿着外圈路径行驶两圈停止，要求：

• (1) 领头小车的平均速度误差不大于 10%；
• (2) 跟随小车能快速追上领头小车，然后按 20cm 间距跟随领头小车行驶，全程不能发生小车碰撞；
• (3) 完成两圈行驶后领头小车达到 A 点停止，跟随小车应及时停止，两车停止的时间差不超过 1s，且与领头小车的间距为 20cm，误差不大于 6cm。

解题思路

本题要求设计能够跟随领头小车行驶的小车，并完成两圈行驶后能够准确地停在预定位置，并且要满足一定的速度和距离误差要求，同时还不能发生小车碰撞。因此，解决这个问题需要考虑以下几个方面：

1. 控制领头小车的行驶速度和路径，使其能够在规定的路径上行驶两圈并准确停止在预定位置。
2. 控制跟随小车的行驶速度、距离和方向，使其能够追上领头小车并按照一定间距跟随行驶，同时避免碰撞。
3. 对小车的运动状态进行实时监测和控制，保证小车能够始终保持在指定的路径上行驶，并且能够及时停止。

解题步骤

1. 设置领头小车的起始位置和路径轨迹，将其速度设为 0.5m/s，然后沿着路径行驶两圈，直到到达预定位置停止。
2. 在路径上设定跟随小车的起始位置，使其能够沿着路径追上领头小车。然后，设定跟随小车的行驶速度为 0.5m/s，使其能够保持与领头小车的距离为 20cm。
3. 对跟随小车的运动状态进行实时监测和控制，保证其始终保持在指定路径上行驶，并且能够及时停止。同时，还需要考虑避免与领头小车发生碰撞的情况。
4. 当领头小车到达预定位置并停止后，跟随小车也应该及时停止，并且与领头小车的间距应该在 20cm 左右，并且误差不超过 6cm。
5. 最后，根据实验结果对领头小车和跟随小车的控制参数进行调整，使其能够更加精确地行驶和停止。