TrajLab plánování trajektorií
Otevřít interaktivní verzi →

Tohle je statická kopie kapitoly pro vyhledávače. Interaktivní verze má animované obrázky, kontrolní otázky a tlačítka, která příklad načtou do kalkulačky.

4. Když se limity nedosáhnou

Sedm úseků je maximum. Podle toho, jak dlouhý je pohyb a jak měkký je ryv, některé zmizí — a plánovač musí poznat který případ nastal, jinak spočítá nesmysl.

Dvě otázky, dvě podmínky

Dosáhne se a_max? Během rozjezdu je přírůstek rychlosti plocha pod křivkou zrychlení. Když se a_max dosáhne, je to a_max·(t_a + t_j) s t_j = a_max/j_max. Z podmínky t_a ≥ 0:

amax se dosáhne  ⟺  vvrchol · jmax ≥ amax²

Dosáhne se v_max? Rychlostní rampa je antisymetrická kolem svého středu, takže průměrná rychlost během rozjezdu je přesně polovina vrcholové — ať je ryv jakýkoliv. Rozjezd s brzděním tedy ujede v·T_a a:

vmax se dosáhne  ⟺  h ≥ vmax · Ta

Čtyři případy

PřípadÚsekůKdy
plný7dlouhý pohyb, tvrdý ryv
bez a_max7 (bez plató zrychlení)měkký ryv
bez v_max6krátký pohyb
jen ryv4krátký pohyb a měkký ryv

V posledním případě je vrcholová rychlost kořenem mocninného zákona:

vvrchol = ( h √jmax2 )2/3
Jak je to ověřené. Tuhle případovou analýzu nestačí opsat — je snadné se v ní splést a výsledek pořád vypadá věrohodně. Testy proto numericky integrují ryv, který profil deklaruje, a požadují, aby vyšla zadaná dráha, nulová koncová rychlost i zrychlení a dodržené všechny tři limity. Kdyby byla hranice mezi případy špatně, integrace se s deklarací rozejde.

Vzorce v této kapitole

a_max? — kdy S-křivka dosáhne a_max
v_peak · j_max ≥ a_max² [—] derived, verified by integration
v_max? — kdy S-křivka dosáhne v_max
h ≥ v_max · T_a, kde T_a je doba rozjezdu [—] derived, verified by integration
v_peak — vrcholová rychlost, když se nedosáhne ani jedna mez
v_peak = (h·√j_max / 2)^(2/3) [m/s] derived