شبیه سازی آموزشی مقاله کنترلر قوی یکپارچه برای دنبال کردن مسیر خودرو با متلب

چکیده مقاله (ترجمه ماشینی)

طراحی یک سیستم کنترل یکپارچه 4WS + DYC برای هدایت خودرو در مسیر مورد نظر ارائه شده است. دینامیک جانبی وسیله نقلیه پیرو مسیر با در نظر گرفتن پارامترهای مهم فرموله می شود. برای کاهش اثر عدم قطعیت در پارامترهای خودرو، یک کنترلر قوی بر اساس رویکرد ترکیبی μ طراحی شده است. شبیه‌سازی‌های عددی با استفاده از مدل غیرخطی خودرو در محیط متلب به منظور بررسی اثربخشی کنترل‌کننده طراحی‌شده انجام می‌شود. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که کنترل‌کننده توانایی عمیقی در ردیابی وسیله نقلیه در صورت عدم قطعیت دارد.

با افزایش جمعیت، تعداد وسایل نقلیه و مسافران در خیابان ها و بزرگراه ها افزایش یافته است که منجر به مشکلات ترافیکی بیشتر شده است. اقدامات متعددی مانند ساخت بزرگراه ها و جاده های جدید به منظور کاهش تراکم ترافیک و افزایش ایمنی در نظر گرفته شده است، اما به دلیل محدودیت های زیست محیطی و هزینه ای چنین اقداماتی همیشه کافی نیست. یکی از راه‌های بهبود ایمنی جاده‌ها، حذف خطاهای عنصر انسانی در حین رانندگی است. این می تواند منجر به فناوری رانندگی خودکار شود که اساس سیستم های حمل و نقل هوشمند (ITS) است و در سال های اخیر توسط بسیاری از محققان مورد مطالعه قرار گرفته است. وظیفه اصلی رانندگی خودکار این است که یک وسیله نقلیه خودمختار را به طور خودکار دنبال کند. بنابراین در طی این مسیر باید چندین موضوع را در نظر گرفت تا کنترل مسیر قابل قبولی داشته باشد. کنترل کننده های خودرویی که این الزامات را برآورده می کنند، دنبال کننده مسیر نامیده می شوند. هدف یک کنترلر دنبال کننده مسیر، به حداقل رساندن فاصله جانبی بین وسیله نقلیه و یک مسیر تعریف شده، به حداقل رساندن تفاوت در خودرو و سر مسیر و محدود کردن ورودی کنترل برای صاف کردن حرکات و در عین حال حفظ ثبات است. مطالعات متعددی در رابطه با مشکل دنبال کردن مسیر انجام شده است. انجام پروژه متلب

الحجاجی و همکاران [1] بر طراحی یک کنترل‌کننده فازی تثبیت‌کننده برای مشکل مسیر وسایل نقلیه با استفاده از یک مدل دینامیک غیرخطی متمرکز شد. مدل وسیله نقلیه با مجموعه ای از مدل های خطی که توسط توابع عضویت فازی درون یابی شده اند تقریب زده می شود و سپس یک کنترل کننده فازی مبتنی بر مدل برای تثبیت مدل توسعه می یابد. سپس نتیجه مسئله دنبال کردن مسیر بر حسب مسئله نابرابری ماتریس خطی (LMI) پارامتر می شود. مشکل LMI با یک تکنیک بهینه‌سازی محدب برای تکمیل طراحی کنترل مسیر فازی برای وسایل نقلیه حل می‌شود. کنسولینی و همکاران [2] یک وظیفه خاص دنبال کردن مسیر را در نظر گرفت، به طوری که یک نقطه جلویی معین از یک وسیله نقلیه شبیه به ماشین، که در محدوده دید یک سیستم دید استریو قرار دارد، یک مسیر دکارتی از پیش تعیین شده را دنبال کند. راه‌حلی برای این مشکل دنباله‌روی توسط یک استراتژی کنترل بازخورد/فید فوروارد ارائه شد که در آن فید فوروارد توسط یک ژنراتور دینامیکی بر اساس وارونگی دینامیکی دقیق نسبت به مدل اسمی خودرو تعیین شد و بازخورد عمدتاً با اصلاح عبارت‌های متناسب با مماسی و مماس صادر شد. خطاهای عادی با توجه به مسیر ایده آل وسیله نقلیه تعیین می شود. بال لوچی و همکاران [3] یک مدل سینماتیکی از یک وسیله نقلیه چرخدار غیرهولونومیک را برای دنبال کردن یک مسیر در نظر گرفت. آنها فرض کردند که فاصله فعلی و خطای زاویه سمت با توجه به نزدیکترین نقطه در مسیر مرجع قابل اندازه گیری است اما فقط علامت انحنای مسیر تشخیص داده می شود. آنها از فرمالیسم سیستم ترکیبی برای مدلسازی مسئله بر اساس تئوری کنترل بهینه استفاده کردند، زیرا اطلاعات بازخورد هم پیوسته و هم گسسته بود.

بخشی از گزارش کار:
هدف:

طراحی کنترل کننده 4WS + DYC برای ردیابی مسیر یک وسیله دو درجه آزادی نشان داده شده در شکل زیر

با جایگذاری نیروهای جانبی در معادله سیستم، فرم نهایی مدل سیستم به صورت زیر حاصل می شود.

شبیه سازی آموزشی مقاله کنترلر قوی یکپارچه برای دنبال کردن مسیر خودرو با متلب توسط کارشناسان گروه ۱.۲.۳ پروژه پیاده سازی گردیده .