Kisméretű autonóm autók pályakövető szabályozása
Napjainkban az autonóm mobil robotok számos alkalmazási területen jelennek meg, képességeik fejlesztése tudományos kutatások tárgyát képezi. Specifikusan, a kisméretű földi járművek egy ideális mobil platformot biztosítanak megfigyelési, illetve szállítási feladatok ellátására, köszönhetően a robusztus felépítésüknek és a relatív egyszerű mechanikai struktúrájuknak. A szélesebb körű alkalmazásuk egyik fontos feltétele olyan mozgásszabályozási algoritmusok fejlesztése, amelyek lehetővé teszik a hatékony és precíz navigációt. Az utóbbi évek számos kiemelkedő tudományos eredményt hoztak ezen a területen. Ugyanakkor a bemutatott stratégiák a zárt kör stabilitási tulajdonságainak, illetve az irányítás minőségi jellemzőinek precíz matematikai elemzését sokszor elhanyagolják, vagy egyszerűsített, lineáris irányításelméleti módszerekkel könnyen kezelhető modelleken vizsgálják azt.
A dolgozat a fő célja adaptív, valós rendszerekhez igazodó pályakövető irányítási stratégiák fejlesztése, valamint olyan elemzési módszerek kidolgozása, amelyekkel a zárt kör stabilitás- és performancia tulajdonságaira precíz, kvantitatív jellemzők határozhatók meg. Ennek érdekében először egy szétcsatolt irányítási stratégia kerül ismertetésre. Itt az összetett, nemlineáris járműmodellt két alrendszerre bontjuk, melyeket Gauss folyamat alapú tanuló komponensekkel egészítünk ki, a modellezési hibák kompenzálásához. Az alrendszereket lineáris változóparaméterű (LPV) alakban felírva, paraméterfüggő állapot visszacsatolást tervezünk. Ezt követően egy olyan újszerű optimalizáció alapú módszert ismertetünk, amellyel matematikailag korrekt módon igazolható a zárt kör stabilitása és pontos becslés adható az irányítás performanciáját jellemző indukált L2 normára.
Az eredmények először 1/10 méretarányú F1TENTH elektromos hajtású autó dinamikus modelljén, majd egy nagy megbízhatóságú fizikai szimulátorban implementált digitális ikermodellen kerülnek bemutatásra és validálásra, mivel ez lehetőséget nyújt a performancia hatékony mérésére az ideális rendszerleírás ismerete miatt. Végül a valós járműveken történő implementációhoz szükséges jövőbeli fejlesztési terveket ismertetjük.
szerző
-
Floch Kristóf Zoltán
Villamosmérnöki szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Péni Tamás
tudományos főmunkatárs, Számítástechnikai és Automatizálási Kutatóintézet (külső) -
Dr. Tóth Roland
Tudományos Munkatárs, SZTAKI (külső) -
Dr. Harmati István
egyetemi docens, Irányítástechnika és Informatika Tanszék
