Autonóm járművek mozgás szabályozása prediktív modell alapú szabályozóval
A fejlett vezetéstámogató rendszerek (ADAS - Advanced Driver Assistance Systems) lehetővé teszik az önvezetés különböző szintjeinek a megvalósítását. Ez hozzájárul a biztonságosabb és kényelmesebb közlekedéshez és a többségében emberi hibából adódó balesetek elkerüléséhez.
Az önvezető funkciók megvalósítása két fő lépésre bontható. A szenzorfúzió által feltérképezett környezetünkben képesek vagyunk a jármű optimális pályájának a megtervezésére, amely a szabályozó algoritmusunk referenciájaként szolgál. Ezután következik a szabályozó megtervezése, amely az aktuátorok szabályozásával a jármű pályán tartásáért felel.
A járművek mozgásának leírásához elengedhetetlen egy kellően pontos járműdinamikai modell felépítése. Jelen dolgozatban egy összetett, deformálódó gumikerék modellel kiegészített bicikli modellt alkalmazunk, aktív vagy passzív hátsókerék-kormányzás figyelembevételével. A rendszert leíró állapottér modellt kiegészítjük továbbá a kormányzást megvalósító aktuátorok modelljével, a referencia pályától való laterális eltéréssel és szöghibával, valamint egy integráló taggal. A szabályozás gyakorlati megvalósíthatósága céljából az egyenleteket linearizáljuk, minden időpillanatban a rendszer lineáris időinvariáns (LTI) modelljét használjuk.
Az optimális irányítás megvalósítására prediktív modell alapú szabályozót (MPC - Model Predictive Control) implementálunk. A szabályozó működését numerikus szimulációkkal vizsgáljuk és összehasonlítjuk a különböző tesztpályákon kapott szimulációs eredményeket.
szerző
-
Markó Gábor Ferenc
Mechatronikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Vörös Illés
tudományos segédmunkatárs, Műszaki Mechanikai Tanszék
