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Model predictive control basado en seguimiento de trayectoria integrado y control de velocidad para vehículo autónomo con dirección y tracción independientes de las cuatro ruedas

Autores: Jeong, Yonghwan; Yim, Seongjin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 23

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta un algoritmo de control integrado basado en MPC para un vehículo autónomo equipado con sistemas de dirección y conducción independientes de las cuatro ruedas. El objetivo de esta investigación es mejorar el rendimiento de los controladores de seguimiento de la trayectoria y la velocidad al distribuir el esfuerzo de control a los múltiples actuadores. El algoritmo propuesto consta de dos módulos: decisión del estado de referencia y controlador de movimiento del vehículo basado en MPC. El módulo de decisión del estado de referencia determina perfiles de estado de referencia que consisten en la velocidad de guiñada y la velocidad para superar la limitación del controlador de seguimiento de la trayectoria basado en la dinámica del error, que requiere varias suposiciones sobre la trayectoria de referencia. El controlador de movimiento del vehículo basado en MPC está diseñado con un modelo de vehículo linealmente variable en el tiempo para asignar de manera óptima el esfuerzo de control a cada actuador. Se adopta un MPC linealmente variable en el tiempo para reducir la carga computacional causada por el uso de uno no lineal. La efectividad del algoritmo propuesto se valida mediante simulación en MATLAB/Simulink y CarSim. Los resultados de la simulación muestran que el algoritmo propuesto mejora el rendimiento de seguimiento de referencia al distribuir eficazmente el esfuerzo de control al ángulo de dirección y la fuerza de conducción de cada actuador.

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