كنترل گام‌به‌عقب تطبيقي براي تعقيب مسير وسايل نقليه خودران

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

وسايل نقليه خودران، وسايل نقليه‌اي هستند كه مستقل از هر نوع كنترل يا نفوذ خارجي، توانايي تصميم‌گيري و عملي كردن آن در دنياي بيرون را دارند. اين وسايل نقليه توسط حسگرهاي مختلف، محيط را درك كرده و بر اساس اطلاعات خام كسب شده از محيط، براي رانندگي مطلوب و بدون دخالت انسان، برنامه‌ريزي انجام مي‌دهند. در وسايل نقليه خودران، بر اساس ميزان دخالت انسان، شش سطح از خودگرداني وجود دارد كه اولين سطح مربوط به كنترل كامل توسط راننده و آخرين سطح مربوط به عدم حضور راننده است. سيستم يك وسيله نقليه خودران از بخش‌هاي سخت‌افزاري و نرم‌افزاري مختلفي تشكيل شده است كه در ارتباط با يكديگر هستند. كنترل، يكي از مهم‌ترين بخش‌هاي نرم‌افزاري سيستم يك وسيله نقليه خودران است كه وظيفه اجراي تصميمات رانندگي را با اعمال ورودي‌هاي لازم به سخت‌افزار مربوطه، بر عهده دارد. يكي از وظايف كنترلي وسيله نقليه، كنترل تعقيب مسير است كه هدف آن تعقيب مسير مطلوب با اعمال زاويه فرمان مناسب به چرخ‌ها است. به منظور كنترل مطلوب، ابتدا لازم است يك مدل مناسب و تا حد ممكن دقيق از وسيله نقليه داشته باشيم. مدل استفاده شده از وسيله نقليه در اين پژوهش، مدل ديناميكي دوچرخه است كه در عين سادگي، قادر است مشخصات حركتي وسيله نقليه را به خوبي توصيف كند. براي كنترل تعقيب مسير، ابتدا يك كنترل‌كننده گام‌به‌عقب بر اساس مقادير واقعي پارامترهاي وسيله نقليه طراحي مي‌شود. به دليل وجود نامعيني، به دست آوردن مقدار واقعي برخي از پارامترهاي وسيله نقليه دشوار بوده و يكي از روش‌هاي مقابله با اين نامعيني‌ها، استفاده از كنترل تطبيقي است. بنابراين، يك كنترل‌كننده گام‌به‌عقب تطبيقي طراحي مي‌شود كه با تخمين پارامترهاي مدل وسيله نقليه، امكان تعقيب مسير مطلوب را در حضور نامعيني فراهم مي‌سازد. در اين پژوهش، جمله‌اي از مدل كه تابع انحناي جاده بوده و در حال تغيير است، به عنوان اغتشاش در نظر گرفته مي‌شود. با توجه به استفاده از كنترل مد لغزشي به منظور مقاوم‌سازي سيستم در برابر اغتشاشات خارجي، يك كنترل‌كننده گام‌به‌عقب تطبيقي مد لغزشي طراحي مي‌شود كه علاوه بر تعقيب مسير مطلوب و تخمين پارامترهاي وسيله نقليه، اثر اغتشاش را نيز كاهش دهد. با شبيه‌سازي اين سه كنترل‌كننده در نرم‌افزارهاي متلب و CarSim و مقايسه نتايج شبيه‌سازي براي آن‌ها در شرايط مختلف، تاثير اين كنترل‌كننده‌ها در كاهش فاصله جانبي و خطاي زاويه سمت بررسي مي‌شود.

230755

كنترل

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان