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凸优化Matlab代码轨迹—6.832项目:欠驱动系统轨迹优化

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简介:
本项目为MIT 6.832课程作业,利用Matlab进行凸优化编程,针对欠驱动系统的运动特性,实现高效轨迹优化算法的设计与仿真。 该存储库包含用于通过TrajOpt对欠驱动系统进行轨迹优化的代码。TrajOpt是一种基于顺序凸优化(SCO)的方法,它通过迭代求解局部近似凸子问题来解决非凸问题。我们使用Matlab中的CVX实现这一算法,并在Drake框架内解决子问题。考虑了不同的动力学约束,包括前向Euler、后向Euler、中点Euler和并置约束方法。仿真结果部分可用。 要运行matlab文件,您需要安装Drake和CVX。run_nlink.m提供了如何使用我们的代码进行轨迹优化的示例,并且此文件应与提供的功能一起放在drake目录下(例如:drake/examples/PlanarNLink)。

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客服
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  • Matlab6.832
    优质
    本项目为MIT 6.832课程作业,利用Matlab进行凸优化编程,针对欠驱动系统的运动特性,实现高效轨迹优化算法的设计与仿真。 该存储库包含用于通过TrajOpt对欠驱动系统进行轨迹优化的代码。TrajOpt是一种基于顺序凸优化(SCO)的方法,它通过迭代求解局部近似凸子问题来解决非凸问题。我们使用Matlab中的CVX实现这一算法,并在Drake框架内解决子问题。考虑了不同的动力学约束,包括前向Euler、后向Euler、中点Euler和并置约束方法。仿真结果部分可用。 要运行matlab文件,您需要安装Drake和CVX。run_nlink.m提供了如何使用我们的代码进行轨迹优化的示例,并且此文件应与提供的功能一起放在drake目录下(例如:drake/examples/PlanarNLink)。
  • Matlab-6.832
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    本项目为MIT 6.832课程作业,运用MATLAB进行凸优化编程,针对欠驱动系统的运动特性,实现高效轨迹优化算法设计与仿真。 该存储库包含用于通过TrajOpt方法对欠驱动系统进行轨迹优化的代码。TrajOpt是一种基于顺序凸优化(SCO)的方法,通过迭代求解局部近似凸子问题来解决非凸问题。我们使用Matlab中的CVX工具实现此算法,并在Drake框架内处理子问题。考虑了不同的动力学约束条件,包括前向Euler、后向Euler、中点Euler以及并置约束方法。 仿真结果部分可用。要运行matlab文件,请安装Drake和CVX。run_nlink.m展示了如何使用我们的代码进行轨迹优化的示例,并且此脚本应该放置在drake目录下的特定位置(drake/examples/PlanarNLink/)。
  • Matlab-JPL:联合规划
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    凸优化Matlab代码轨迹-JPL: 联合规划项目专注于运用凸优化技术在Matlab环境中开发高效的路径规划算法,特别针对航天器导航和控制系统中的复杂任务进行优化设计与仿真。该项目致力于实现精确且计算效率高的轨迹生成方法,适用于从地球轨道到深空探索的广泛应用场景。 基于CVX-MPC的优化算法用于实时仿真由N个自主机器人组成的群体,并引导这些机器人从初始随机位置移动到最终抛物面形配置的目标位置,目的是创建一个空间天文台。为了使用该代码,请在Matlab工作区中运行cvx文件夹内的cvx_setup.m文件以安装CVX凸优化软件。此外,在Matlab环境中启动并行计算池,选择适当的处理能力(如果没有特别指定,则默认设置会自动完成)。随后执行主程序RK4_main。 此算法分为两个阶段:第一部分生成一组初始的最佳轨迹,并由第二部分在线进行迭代修正,利用测量数据来校正优化过程,以应对外部干扰和噪声。在设定的时间(tf)结束时,多体群集(其动态特性定义于odefcn_RegSys_I_ExtDist.m文件)将实现目标配置(l_gen_HEX.m函数中指定的目标位置)。
  • hybrid_pseudo_L.rar_飞行_混合伪谱法_
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    本资源为飞行器路径规划研究提供了一种高效的算法实现方案,采用混合伪谱法进行飞行轨迹优化,旨在提升飞行任务中的性能和效率。文件包含相关代码与示例数据,适用于学术探讨及工程应用。 高超声速飞行器上升轨迹优化计算采用勒让德伪谱法直接优化方法进行。
  • MATLAB开发-iLQGDDP
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    简介:本项目采用MATLAB进行iLQG-DDP(迭代线性二次型调节器与动态规划)算法实现,专注于路径规划及轨迹优化问题的研究与应用。 在 MATLAB 开发环境中,iLQG/DDP 轨迹优化算法是一种用于解决确定性有限层最优控制问题的技术。该方法结合了迭代线性二次调节器(iLQG)与差分动态规划(DDP),旨在通过改进轨迹来提升机器人路径规划和控制系统设计的性能。 iLQG 算法采用基于动态编程的方法,通过反复迭代逐步优化控制器的设计。每次迭代中,它将非线性系统进行线性化,并解决一个二次规划问题以获取近似的最优控制输入。这种方法的优点在于能够处理复杂的非线性动力学系统,同时保持计算效率。 DDP(Differential Dynamic Programming)则是一种动态规划技术,通过求解系统的二次型贝尔曼方程来寻找最优的控制策略。它通过对状态转移方程进行二阶泰勒展开,将原问题转化为一系列局部线性的子问题,并解决这些子问题以找到其最优解。DDP 的优势在于能够精确捕捉到控制系统中的局部优化特性。 在提供的文件列表中,包含以下关键内容: 1. `iLQG.m`:实现 iLQG 算法的核心代码,可能包括初始化、线性化和二次规划求解等步骤的函数。 2. `demo_car.m`:一个关于汽车模型的示例程序,展示了如何使用 iLQG/DDP 方法优化车辆行驶轨迹或控制性能。 3. `boxQP.m`:解决带边界限制条件下的二次规划问题(Quadratic Programming with Box Constraints)的函数,确保控制信号在合理范围内操作。 4. `demo_linear.m`:一个线性系统的演示程序,展示了 iLQG/DDP 在简单系统中的应用情况,有助于理解算法的基本工作原理。 5. `license.txt`:包含软件使用条款和版权信息。 为了掌握并有效运用 iLQG/DDP 轨迹优化技术,你需要熟悉以下内容: - 非线性动态系统的概念基础及状态空间模型、动力学方程等知识; - 二次规划(Quadratic Programming, QP)的基本理论; - 线性化方法如泰勒级数展开的使用技巧; - 动态编程的核心原理,特别是贝尔曼方程和价值迭代的应用; - 控制理论中的 LQR(Linear Quadratic Regulator),它是 iLQG 的基础; - MATLAB 编程技能。 通过深入理解这些概念并实际操作提供的示例文件,你将能够掌握 iLQG/DDP 算法,并将其应用于各种轨迹优化问题中。这不仅对学术研究有帮助,也适用于控制工程、机器人学和自动化等工业领域中的应用需求。
  • MATLAB - TrajectoryOptimization: 探讨机器人生成策略
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    本项目聚焦于利用MATLAB进行机器人系统轨迹优化的研究,提供多种轨迹生成策略的源代码,旨在促进高效、精准的运动规划。 轨迹优化MATLAB源代码 此仓库将托管我的研究代码,用于不同机器人系统的轨迹优化工作。我最初的计划是实施论文“使用隐式硬接触进行轨迹优化”,并研究该文中提到的三个工具: 1. 杂技机器人:第一个系统是直接搭配的acrobot。 - 需要运行脚本“~/optimization/robcogen/robcogen-0.5.1/etc/cpp-iitrbd/install.sh”来安装必要的文件。 - acrobot/model/run.sh 包含一个用于执行RobCoGen并输出结果到当前目录的脚本,同时将机械手头文件和.so文件安装到/usr/local/include中。 - RobCoGen可以生成URDF模型,但这些模型不包含可视组件。 - 使用acrobot/test.cpp 来测试生成的模型。构建此cpp时需要小心处理CMakeLists 文件中的RPATH 和eigen3路径。 2. 弹指:这是在“通过接触进行刚体轨迹优化的直接方法”一文中描述的轨迹生成算法实现。 3. ifoptSnopt: 这是一个用Fortran编写的封闭源代码库,支持c/c++/mat接口。
  • MATLAB - TrajectoryOptimization: 探讨机器人生成策略
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    本项目提供基于MATLAB的机器人系统轨迹优化源码,旨在深入研究和实现高效的轨迹生成与优化算法。 轨迹优化的MATLAB源代码 - TrajectoryOptimization:研究不同机器人系统的轨迹生成策略 此仓库将存放我的研究代码,用于探索各种机器人的轨迹优化问题。最初的目标是实现论文《使用隐式硬接触进行轨迹优化》中提出的方法,并且要探究该文中提到的三个工具: 1. 杂技臂(Acrobot):第一个系统 2. 直接搭配的acrobot模型 为了运行杂技机器人,需要先执行“~optimizationrobcogenrobcogen-0.5.1etccpp-iitrbdinstall.sh”脚本。该文件夹内有一个名为acrobotmodelrun.sh的脚本用于调用RobCoGen,并将输出复制到当前目录中。 请注意,“acrobottest.cpp”是用来测试模型的程序,构建此代码时需要特别注意编写CMakeLists文件以处理RPATH和eigen3路径的问题。此外,虽然RobCoGen有生成URDF(Universal Robot Description Format)模型的功能,但其输出没有可视组件。 接下来是“弹指”,它是论文《通过接触进行刚体轨迹优化的直接方法》中描述的一种算法实现,并且使用了ifopt和Snopt这两个工具,其中后者是一个用Fortran编写的闭源软件。
  • GPOPS 5.2 软件
    优质
    GPOPS 5.2是一款先进的轨迹优化软件,适用于航空航天、机器人学及制造业等领域。它采用高阶多项式方法求解最优控制问题,提供高效准确的解决方案。 GPops5.2是一款功能强大的轨迹优化软件,在航空航天领域应用广泛,并能有效处理大范围非线性轨迹优化问题。它是该系列的最新版本,并包含了许多示例以帮助用户更好地理解和使用其功能。
  • GPOPS 5.2 软件
    优质
    GPOPS 5.2是一款先进的轨迹优化软件,它采用多项式优化技术来解决最优控制问题,适用于航空航天、机器人学等多个领域。 GPops5.2是一款功能强大的轨迹优化软件,在航空航天领域应用广泛,并能有效处理大范围非线性轨迹优化问题。它是该系列的最新版本,并包含了许多示例。