Μελέτη και σχεδίαση παραμετρικού ελεγκτή για έλεγχο μη επανδρωμένου οχήματος

Ντελλής, Αχιλλεύς

Research and design of a parametrical controller to control an unmanned vehicle

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Ντελλής, Αχιλλεύς

Date

2023-02-20

Advisor

Voutsinas, Stylianos

Μεταπτυχιακή εργασία (1.489Mb)

Keywords

Ελεγκτής ; Pid ; Εύρωστος έλεγχος ; Μη επανδρωμένα οχήματα ; Αυθαίρετα σήματα

Abstract

Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία ασχολείται με την σχεδίαση εύρωστων παραμετρικών ελεγκτών για τον έλεγχο ενός αυτόνομου οχήματος. Οι παραμετρικοί ελεγκτές σχεδιάζονται έτσι ώστε να είναι στατικοί και να εφαρμόζονται σε όλο το εύρος τιμών των αβέβαιων παραμέτρων του οχήματος. Οι παραμετρικοί ελεγκτές εφαρμόζονται για τον έλεγχο της πλάγιας κίνησης του οχήματος το οποίο εισέρχεται σε διάφορες κυρτώσεις του δρόμου. Σκοπός των ελεγκτών είναι να κρατάνε το όχημα στην μέση του οδοστρώματος μηδενίζοντας την απόσταση του οχήματος από μια σταθερή γραμμή κίνησης. Για τον σκοπό αυτό στην βιβλιογραφία έχουν αναπτυχθεί διάφοροι δυναμικοί και στατικοί ελεγκτές. Στην παρούσα διπλωματική εργασία προτείνονται δύο στατικοί ελεγκτές, ένας εύρωστος ελεγκτής τριών όρων PID και ένας εύρωστος ελεγκτής ακολούθησης αυθαίρετων σημάτων. Αρχικά παρουσιάζεται το μαθηματικό μοντέλο του οχήματος, στην συνέχεια σχεδιάζονται οι δύο ελεγκτές και κατόπιν εφαρμόζονται στο μοντέλο του οχήματος και τα αποτελέσματα αυτών δίνονται μέσου προσομοίωσης για διάφορες καμπυλότητες του οδοστρώματος.

Abstract

The present thesis concerns with the design of robust parametrical controllers for the control of an autonomous vehicle. Parametrical controllers are designed to be static and applied over the range value of the uncertain parameters of vehicle. Parametrical are applied for the control line keeping of latera motion of vehicle which entering in curves of road. The objective of those controllers is to keep the vehicle in the center of a road and the distance of guideline tends in zero. For this purpose, many controllers, dynamics and statics have been suggested. In the present thesis are proposed two statics controllers, a robust PID controller for the vehicle lateral control and a robust controller for arbitrary reference command tracking. Initially, it is presented the mathematical model of vehicle and then controllers are designed and applied to the vehicle. Finally, simulation results are presented for various curved of the road.