#ifndef SPEED_PLANNER_H #define SPEED_PLANNER_H #include #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif /* 速度规划器状态枚举 */ typedef enum { SPEED_PLANNER_IDLE = 0, /* 空闲状态 */ SPEED_PLANNER_ACCELERATING, /* 加速阶段 */ SPEED_PLANNER_CONSTANT, /* 匀速阶段 */ SPEED_PLANNER_DECELERATING, /* 减速阶段 */ SPEED_PLANNER_FINISHED /* 完成状态 */ } SpeedPlanner_State_t; /* 速度规划器参数结构体 */ typedef struct { float max_velocity; /* 最大速度 (m/s) */ float max_acceleration; /* 最大加速度 (m/s²) */ float max_deceleration; /* 最大减速度 (m/s²) */ float position_error_limit; /* 位置误差限制 (m) */ float velocity_tolerance; /* 速度容差,用于判断是否到达目标速度 (m/s) */ } SpeedPlanner_Param_t; /* 速度规划器结构体 */ typedef struct { /* 参数 */ SpeedPlanner_Param_t param; /* 状态变量 */ SpeedPlanner_State_t state; float current_velocity; /* 当前速度 (m/s) */ float current_position; /* 当前位置 (m) */ float target_velocity; /* 目标速度 (m/s) */ float target_position; /* 目标位置 (m) */ /* 规划变量 */ float planned_velocity; /* 规划输出速度 (m/s) */ float planned_acceleration; /* 规划输出加速度 (m/s²) */ /* 内部状态 */ float last_target_velocity; /* 上次目标速度,用于检测目标变化 */ float position_error; /* 位置误差 (目标位置 - 当前位置) */ float dt; /* 控制周期 (s) */ /* 斜坡规划状态 */ float ramp_start_velocity; /* 斜坡起始速度 */ float ramp_end_velocity; /* 斜坡结束速度 */ float ramp_duration; /* 斜坡持续时间 */ float ramp_time; /* 斜坡当前时间 */ } SpeedPlanner_t; /** * @brief 初始化速度规划器 * @param planner 速度规划器指针 * @param param 参数结构体指针 * @param control_freq 控制频率 (Hz) * @return 0: 成功, -1: 失败 */ int8_t SpeedPlanner_Init(SpeedPlanner_t *planner, SpeedPlanner_Param_t *param, float control_freq); /** * @brief 更新当前状态 * @param planner 速度规划器指针 * @param current_velocity 当前速度 (m/s) * @param current_position 当前位置 (m) * @return 0: 成功, -1: 失败 */ int8_t SpeedPlanner_UpdateState(SpeedPlanner_t *planner, float current_velocity, float current_position); /** * @brief 设置目标速度 * @param planner 速度规划器指针 * @param target_velocity 目标速度 (m/s) * @return 0: 成功, -1: 失败 */ int8_t SpeedPlanner_SetTargetVelocity(SpeedPlanner_t *planner, float target_velocity); /** * @brief 设置目标位置 * @param planner 速度规划器指针 * @param target_position 目标位置 (m) * @return 0: 成功, -1: 失败 */ int8_t SpeedPlanner_SetTargetPosition(SpeedPlanner_t *planner, float target_position); /** * @brief 执行速度规划计算 * @param planner 速度规划器指针 * @return 0: 成功, -1: 失败 */ int8_t SpeedPlanner_Update(SpeedPlanner_t *planner); /** * @brief 获取规划的速度输出 * @param planner 速度规划器指针 * @return 规划的速度 (m/s) */ float SpeedPlanner_GetPlannedVelocity(SpeedPlanner_t *planner); /** * @brief 获取规划的加速度输出 * @param planner 速度规划器指针 * @return 规划的加速度 (m/s²) */ float SpeedPlanner_GetPlannedAcceleration(SpeedPlanner_t *planner); /** * @brief 获取位置误差 * @param planner 速度规划器指针 * @return 位置误差 (m) */ float SpeedPlanner_GetPositionError(SpeedPlanner_t *planner); /** * @brief 获取当前状态 * @param planner 速度规划器指针 * @return 当前状态 */ SpeedPlanner_State_t SpeedPlanner_GetState(SpeedPlanner_t *planner); /** * @brief 重置速度规划器 * @param planner 速度规划器指针 * @return 0: 成功, -1: 失败 */ int8_t SpeedPlanner_Reset(SpeedPlanner_t *planner); /** * @brief 检查是否需要紧急停止(位置误差过大) * @param planner 速度规划器指针 * @return 1: 需要紧急停止, 0: 正常 */ int8_t SpeedPlanner_IsEmergencyStop(SpeedPlanner_t *planner); #ifdef __cplusplus } #endif #endif // SPEED_PLANNER_H