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多约束轨迹规划与实时优化工程

共计 30 章节
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01
课程导入
目标=多约束轨迹规划与实时优化的定义 · 学习目标 · 整体知识框架与工程应用全景
课程导入目标=多约束轨迹…
02
数学基础
目标=线性代数 · 微积分 · 凸优化
数学基础目标=线性代数
03
轨迹规划基础
目标=路径与轨迹的区别 · 配置空间 · 工作空间
轨迹规划基础目标=路径
04
约束建模
目标=等式约束 · 不等式约束 · 边界约束
约束建模目标=等式约束
05
轨迹表示方法
目标=多项式 · B样条 · 贝塞尔曲线
轨迹表示方法目标=多项式
06
优化问题构建
目标=目标函数设计 · 约束整合 · 变量选择与问题规模分析
优化问题构建目标=目标函数设…
07
凸优化方法
目标=二次规划 · 线性规划 · 二阶锥规划在轨迹规划中的适用条件与求…
凸优化方法目标=二次规划
08
非线性优化方法
目标=序列二次规划 · 内点法 · 罚函数法与增广拉格朗日法
非线性优化方法目标=序列二次规…
09
最优控制方法
目标=庞特里亚金极小值原理 · 动态规划 · 直接法与间接法
最优控制方法目标=庞特里亚金…
10
采样与搜索方法
目标=A* · RRT · PRM
采样搜索方法
11
实时优化架构
目标=滚动时域优化 · 模型预测控制 · 在线轨迹生成与重规划策略
实时优化架构目标=滚动时域优…
12
实时性保障
目标=计算复杂度分析 · 热启动 · 稀疏求解
实时性保障目标=计算复杂度…
13
多约束处理技巧
目标=约束松弛 · 优先级分层 · 软约束与硬约束转换
多约束处理技巧目标=约束松弛
14
避障与安全约束
目标=障碍物建模 · 安全走廊 · 距离场
避障安全约束
15
动力学与运动学约束
目标=微分平坦 · 非完整约束 · 欠驱动系统与全状态约束
动力学运动学约束
16
数值求解实践
目标=求解器选型 · 问题缩放 · 初值敏感性
数值求解实践目标=求解器选型
17
案例实战一
目标=移动机器人多约束轨迹规划与实时…
案例实战一目标=移动机器人…
18
案例实战二
目标=无人机复杂环境轨迹规划与实时优…
案例实战二目标=无人机复杂…
19
案例实战三
目标=自动驾驶换道与超车轨迹规划
案例实战三目标=自动驾驶换…
20
案例实战四
目标=机械臂时间最优轨迹规划与约束满…
案例实战四目标=机械臂时间…
21
案例实战五
目标=多智能体协同轨迹规划与冲突消解
案例实战五目标=多智能体协…
22
常见问题与陷阱
目标=局部极小 · 不可行问题 · 数值不稳定
常见问题陷阱
23
性能评估
目标=轨迹平滑性 · 安全性 · 最优性
性能评估目标=轨迹平滑性
24
仿真与验证
目标=MATLAB · Python · ROS
仿真验证
25
工程部署
目标=代码生成 · 嵌入式实现 · 实时操作系统与安全认证考虑
工程部署目标=代码生成
26
前沿方法
目标=学习辅助优化 · 强化学习轨迹规划 · 分布式优化与云端协同
前沿方法目标=学习辅助优…
27
综合项目一
目标=设计并实现一个多约束实时轨迹规…
综合项目一目标=设计并实现…
28
综合项目二
目标=针对动态环境进行在线重规划与优…
综合项目二目标=针对动态环…
29
综合提升
目标=从算法到产品的工程化思维 · 权衡决策与系统集成
综合提升目标=从算法到产…
30
课程总结
目标=知识回顾 · 能力自评 · 进阶学习路径与工程实践建议
课程总结目标=知识回顾