matlab练习程序（PID路径跟踪）

首先要确定反馈量和控制量，这里反馈量用的是车和最近路径点的横向误差，控制量用的是前轮转角。

算法如下：

1. 根据当前定位结果找到路径最邻近点。

2. 计算该点与定位结果横向误差。

3. 以该误差作为反馈测量值通过pid生成控制量即前轮转角。

4. 将前轮转角转化为航向角，带入运动模型计算出下一时刻的位姿。

我这里用一个正弦函数作为已知路径，PID参数是试出来的，如果换个差距比较大的参数应该就不行了。

matlab代码如下：

clear all;close all;clc;

kp = 10;
ki = 0.01;
kd = 30;

v = 1;
dt = 0.1;
L= 2.5;
curp=[0 0 0];

x = 0:0.1:50;
y = sin(x/5);
path = [x' y'];
plot(path(:,1),path(:,2),'r.');
hold on;

intergral = 0;
pre_err =0;
for i=1:length(path)
    
    d = path(:,1:2) - curp(1:2);
    dis = d(:,1).^2 + d(:,2).^2;
    [~,ind] = min(dis);                                     %找路径最近点索引
    
    dx = curp(1) - path(ind,1);
    dy = curp(2) - path(ind,2);
    
    e = (sin(curp(3) - atan2(dy,dx)))*sqrt(dx*dx+dy*dy);    %横向偏差作为测量
     
    intergral = intergral + e;
    u = kp*e + ki*intergral + kd*(e - pre_err);             %pid生成控制量，前轮转角
    pre_err = e;

    curp(1) = curp(1) + dt*v*cos(curp(3));
    curp(2) = curp(2) + dt*v*sin(curp(3));  
    curp(3) = curp(3) + dt*v*tan(u)/L;
  
    plot(curp(1),curp(2),'g.');
end

%axis equal;

结果如下：

绿色为跟踪路径，红色为已知路径。