Autonomous vehicle platoon modeling and control using PID and linear quadratic regulator
Linear quadratic regulator ve PID controller ile otonom araç müfrezesinin modellenmesi ve kontrolü
- Tez No: 765017
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYDIN TARIK ZENGİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Sabahattin Zaim Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
2010 yılından bu yana yılda 50 milyonun üzerinde otomobil üretiliyor ve dünya genelinde yollardaki araç sayısı artıyor. Araç popülasyonundaki artışla birlikte karayolu ile verimli ve güvenli ulaşımda zorluklar ve sorunlar ortaya çıkmaktadır. Başlıca sorunlar arasında trafik kazaları, emisyonlardan kaynaklanan küresel ısınma, verimli enerji kullanımı ve yol kullanımı sayılabilir. Otonom araç müfreze konsepti, akıllı ulaşım sistemlerine hem umut verici bir çözüm hem de iyileştirme yaklaşımı sağlar. Bu umut verici konseptin sunduğu faydalar arasında daha az yakıt tüketimi ve dolayısıyla emisyonlar ve diğerlerinin yanı sıra verimli yol kullanımı yer alıyor. Bununla birlikte, otonom araç müfreze endüstrisi, dizilim kararlılığı, güvenlik garantileri, verimli iletişimden doğru kontrole kadar birçok sorun ve zorlukla karşı karşıyadır. Bu çalışmada, PID ve LQR kullanılarak otonom araç müfreze modellemesi ve kontrolü sunuldu. Algoritmalar, iki senaryo kullanılarak Gazebo ve ROS 3B ortamlarında simüle edilerek doğrulandı. İlk senaryoda, müfrezeye liderlik eden araç hızlandı, sabit hızla gitti ve durmak için yavaşladı. İkinci senaryoda, lider araç belirsiz ve sürekli değişen hızlarla yol aldı. Her iki senaryodan elde edilen sonuçlar daha sonra grafik ve tablo formlarında sunuldu ve özetlendi. Her iki senaryoda da, ilk geçici tepki elde edildikten sonra müfreze kararlılığı elde edildi ve takip de garanti edildi. Her iki kontrol stratejisi ile de 0m'lik bir kalıcı hal hatası elde edildi.
Özet (Çeviri)
With over 50 million cars being produced annually since 2010, the number of vehicles on the roads increases throughout the world. With the increase in vehicle population comes challenges and problems in efficient and safe transportation via roads. Major problems include road accidents, global warming due to emissions, efficient energy utilization and road usage to mention but afew. The autonomous vehicle platooning concept provides both a promising solution and an enhancement approach to intelligent transport systems. Among the benefits this promising concept presents are reduced fuel consumption and, hence emissions, efficient road usage among others. The autonomous vehicle platooning industry, however, still faces a great deal of issues and challenges ranging from string stability, safety guaranties, efficient communication to accurate control. In this study, autonomous vehicle platooning modeling and control using PID and LQR are presented. The algorithms are verified using two scenarios on 3D vehicles simulated used Gazebo and ROS. In the first scenario the platoon leading vehicle mainly accelerated, travelled with constant speed, and decelerated to rest. In the second scenario, however, the leading vehicle travelled with uncertain and constantly varying velocities. Results from both scenarios are then presented and summarized in graph and tabular forms. In both scenarios, platoon stability, especially after the initial transient response was achieved, the following effect for the platoon members in the performed simulations is also guaranteed and a steady state error of 0m was obtained by both control strategies.
Benzer Tezler
- Traffic and mobility aware delay modeling for software-defined networks (SDN)
Yazılım tanımlı ağlar için trafik ve hareket duyarlı gecikme modeli
MÜGE ÖZÇEVİK
Doktora
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BERK CANBERK
- Visible light communication assisted secure and efficient architecture for autonomous platoon
Görünür ışık ile iletişim destekli güvenli ve verimli otonom taşıt grubu mimarisi
SEYHAN UÇAR
Doktora
İngilizce
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKoç ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİNEM ÇÖLERİ ERGEN
DOÇ. DR. ÖZNUR ÖZKASAP
- Assessing the influence of autonomous vehicles on traffic efficiency at signal-controlled intersections
Sinyal kontrollü kavşaklarda otonom araçların trafik verimliliği üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi
MUSTAFA AZHAR HUSSEIN ALBDAIRI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
UlaşımÇankaya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALI ABDULHUSSEIN ABDULRIDHA AL MUSAWI
DR. ÖĞR. ÜYESİ SYED SHAH SULTAN MOHIUDDIN QADRI
- Practical coordination of multi-vehicle systems in formation
Formasyon içinde çoklu araç sistemlerinin pratik koordinasyonu
İSMAİL BAYEZİT
Doktora
İngilizce
2014
Makine MühendisliğiUniversity of WaterlooMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIS FIDAN
- Performance evaluation and experimental verification of vehicular visible light communication
Araç görünür ışık haberleşmesinin performans değerlendirmesi ve deneysel doğrulaması
BASSAM ALY ABDELRAHMAN MOHAMED
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. MURAT UYSAL