Jerk在物理学中是指加速度的导数,也就是加加速度,所以,当物体的加速度变化很快时,jerk就会很大。比如坐车时突然的加速或减速,那种不舒服的感觉可能就是高jerk导致的。

代价函数设置为jerk平方的积分有什么意义?这是在优化问题中的一种应用,比如在机器人路径规划或者车辆控制中。为什么要把jerk的平方积分作为代价函数呢?可能是因为高jerk会导致系统的不稳定性或者影响舒适度,所以通过最小化jerk的平方积分,可以使运动更加平滑。

在控制理论中,代价函数通常用来权衡不同目标,比如时间、能量消耗、平滑性等。选择jerk平方的积分可能是因为要最小化系统的突然变化,从而使运动轨迹更加平滑,减少机械应力或者提高乘坐舒适度。例如,在电梯控制中,如果jerk过大,乘客可能会感到不适,所以优化jerk可以使运行更平稳。

另外,平方积分的形式可能和能量有关,类似加速度平方积分代表能耗,而jerk平方积分可能代表某种“变化能量”,通过最小化它来确保变化的平缓。比如在轨迹优化中,三次样条插值可能自然最小化jerk,所以这样的代价函数可能与生成平滑轨迹有关。

不过,可能还有其他因素需要考虑。比如,在自动驾驶中,车辆的加速度变化率过高会影响乘客的舒适感,所以控制jerk可以提升体验。同时,过高的jerk也可能导致机械部件的磨损,所以从系统寿命角度考虑,也需要限制jerk。

再想想,代价函数设为jerk平方的积分,数学上可能更容易处理,比如二次型的形式便于求解优化问题,因为二次项的积分可能有解析解或者更容易数值求解。这可能也是选择平方的原因之一,而不仅仅是物理意义的考量。

Jerk​​ 是物理学中的一个概念,指​​加速度随时间的变化率​​,即加速度的导数(单位:m/s³)。数学上表示为:

jerk = \frac{da}{dt}=\frac{d^{3}x}{dt^{3}}

通俗来说,它描述的是加速度变化的“剧烈程度”。例如,急刹车或突然加速时,乘客会因高 jerk 感到不适。

将代价函数设为 jerk 平方的积分,核心在于​​通过数学手段强制系统运动趋于平滑​​,适用于对舒适性、能耗或机械寿命敏感的场景。这种设计结合了物理意义与工程实用性,是控制理论和优化领域中的经典方法。

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