Fem Pos Deviation Smoother

目录:modules/planning/math/discretized_points_smoothing/fem_pos_deviation_osqp_interface.cc

平滑类比较独立,所以单独摘出来看

设计了三个代价函数,分别代表了平滑性、曲线总长度和参考点距离

另外注意到,大部分场景都是只考虑平滑性(平滑性权重默认设置为1e7,其他的权重设置为1)

只有在OpenSpacePlanner中,多考虑了一点到原参考点距离,权重设置的也比较低,只有1e3

因此下方,以6个点P0,P1,P2...P6为例子,只考虑平滑性代价时:
\(cost = \sum_{i=0}^{n-2}((x_i + x_{i+2}-2\times x_{i+1})^2 + (y_i + y_{i+2}-2\times y_{i+1})^2)\)
将上方cost乘开,转为QP公式

\[\frac{1}{2}\cdot x^T\cdot Q\cdot x+p^T\cdot x\\ s.t. LB \leq A\cdot x \leq UB \]

没有一次项,p矩阵为0
Q矩阵如下:

\[\begin{vmatrix} 1 & -2 & 1 & 0 & 0 & 0\\ -2 & 5 & -4 & 1 & 0 & 0\\ 1 & -4 & 6 & -4 & 1 & 0\\ 0 & 1 & -4 & 6 & -4 & 1\\ 0 & 0 & 1 & -4 & 5 & -2\\ 0 & 0 & 0 & 1 & 2 & 1 \end{vmatrix} \]

LB和UB是根据左右道路宽度来取的
设置完成后调用osqp求解器进行求解

除了平滑性,还配置了曲线总长度和参考线距离两个代价函数。
曲线总长度代价,使用积分进行运算:
\(cost = \sum_{i=0}^{n-1}(x_i - x_{i+1})^2 + (y_i - y_{i+1})^2\)
转为QP公式,一次项为0
二次项矩阵:

\[\begin{vmatrix} 1 & -2 & 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 2 & -2 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 2 & -2 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 2 & -2 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 & 2 & -2\\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 \end{vmatrix} \]

到原参考点的距离:
\(cost = \sum_{i=0}^{n-1}(x_i - x_{ref})^2 + (y_i - y_{ref})^2\)
Q矩阵:

\[\begin{vmatrix} 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 \end{vmatrix} \]

q矩阵:

\[\begin{vmatrix} -2\cdot x_{ref1}\\ -2\cdot x_{ref2}\\ -2\cdot x_{ref3}\\ -2\cdot x_{ref4}\\ -2\cdot x_{ref5}\\ -2\cdot x_{ref6} \end{vmatrix} \]

posted @ 2021-02-16 22:28  IcathianRain  阅读(1493)  评论(0编辑  收藏  举报