Application of fuzzy control in vehicle handling simulation and path planning
Taşıt sürüş simülasyonu ve yol planlamasında bulanık kontrol uygulanması
- Tez No: 805404
- Danışmanlar: DR. OLUREMI OLATUNBOSUN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Otomotiv Mühendisliği, Mechanical Engineering, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: The University of Birmingham
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Otomotiv Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 247
Özet
Bu tez, taşıt sürüş dinamiği simülasyon çalışmaları için bir kontrol rutininin geliştirilmesini ve uygulanmasını ortaya koymaktadır. Bu amaçla Matlab/ Simulink® ortamında HANDSIM (HANDling SIMulation) adlı yeni bir taşıt sürüş simülasyon aracı geliştirilmiş ve iyi bilinen taşıt dinamiği simülasyon aracı CarSimEd® ile kıyaslanmıştır. Kontrol kodu, aynı ortam içinde araca uygulanmıştır. Bu çalışmanın temel amacı, bir akıllı kontrol teorisi olarak bulanık mantığı kullanarak insan sürücüyü taklit eden bir taşıt sürücü modeli geliştirmektir. Kontrol rutini, taşıtın yön, hız ve yanal sapma hızı kontrolünü içerir. Yanal sapma hızı kontrolü düzeltici frenleme ve tahrik girdileri ile sağlandığı için hız ve yön kontrolü sürücü modelindeki ana unsurlardır. Yol planlaması için bulanık kontrolcü, lastik ve taşıt parametreleri sağlandığı sürece her türlü kara aracına uyacak şekilde tasarlanmıştır. Bulanık kontrolcü kullanılarak, değişen mesafelere yerleştirilmiş belirli hedef noktalar yoluyla değişen karmaşıklıkta yollar üretildi ve simülasyon sonuçları, bu yolların geniş bir hız aralığında makul bir doğrulukla geçilebileceğini gösterdi. Bulanık mantığın bir kontrolcü olarak kullanılması, bir aracın sürüş tepkilerinin gerçekçi simülasyonunda özellikle önemli bir gereklilik olan taşıt yollarının tanımlanmasında karmaşık matematiksel fonksiyonlara olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Geliştirilen simülasyon aracı HANDSIM ve bulanık yol planlama denetleyicisi, yeni bir arka süspansiyon yük transfer sistemine sahip bir Birmingham Üniversitesi Formula Student yarış arabasının modellenmesi ve simülasyonu ile değerlendirilmiştir. Simülasyon sonuçlarına göre, aracın sürüş dinamik karakteristiklerini iyileştirmek amacıyla süspansiyonun yük transferini iyileştirmek için bazı tasarım değişiklikleri önerilmiştir. Sonuç olarak, HANDSIM'in bir araç sürüş dinamiği simülasyon aracı olarak yetenekleri kanıtlanırken, aynı zamanda her ikisi de gelecekteki otonom karayolları çalışmalarında faydalı olabilecek şekilde, taşıt yolu planlamasına sofistike bir yaklaşım getirilmektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis describes the development and implementation of a control routine for vehicle handling dynamics simulation studies. A new vehicle handling simulation tool which is called HANDSIM (HANDling SIMulation) has been developed in the Matlab/ Simulink® environment for the purpose and it is benchmarked by the well known vehicle dynamics simulation tool CarSimEd®. The control code has been implemented into the tool in the same environment. The main objective of this work is to develop a vehicle driver model which imitates a human driver by using an intelligent control theory, fuzzy logic. The control routine includes direction, speed and yaw rate control of the vehicle. The speed and direction control are the main elements in the driver model as yaw rate control is provided by the corrective braking and tractive inputs. The fuzzy controller for path planning is designed to fit any type of ground vehicle, as long as the tyre and vehicular parameters are supplied. Using the fuzzy controller, paths of varying complexity were generated through specified target points placed at varying distances and the simulation results showed that these paths could be traversed with reasonable accuracy at a wide range of speeds. The use of fuzzy logic as a controller eliminates the need for complex mathematical functions in describing vehicle paths, a particularly important requirement in realistic simulation of the handling responses of a vehicle. The developed simulation tool HANDSIM and the fuzzy path planning controller are assessed by the modelling and simulation of a University of Birmingham Formula Student race car with a novel rear suspension load transfer system. According to the simulation results, some design changes are suggested to improve the load transfer of the suspension with a view to improve the car's handling characteristics. As a result, while the abilities of HANDSIM are proved as a vehicle handling dynamics simulation tool, a sophisticated approach to vehicle path planning is also introduced, both of which may be useful in the studies of future automated highways.
Benzer Tezler
- Addressing parametric uncertainties in autonomous cargo ship heading control
Otonom kargo gemisi yön kontrolündeki parametrik belirsizliklerin ele alınması
AHMAD IRHAM JAMBAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. İSMAİL BAYEZİT
- Bulanık C-ortalamalar kümeleme algoritması kullanllarak araç tanıma
Vehicle detection using fuzzy C-means clustering algorithm
NOOSHIN NEMATI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RIDVAN SARAÇOĞLU
- Bulanık vektör kuantalama yöntemlerinin kullanımı ile görüntü sıkıştırma
Image compression using fuzzy vector quantization methods
ÜMİT ÇİĞDEM TURHAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMDİ ATMACA
- Multi-criteria decision making with fuzzy logic in military unmanned aerial vehicles selection
Askeri insansız hava araçlarının seçiminde bulanık mantık ile çok kriterli karar verme
THEOGENE MANIRAGABA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTürk Hava Kurumu ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Ana Bilim Dalı
DR. LECTURER MEMBER BAŞAK GEVER EKİNCİ
- Adaptif bulanık kesir dereceli kayan kipli kontrol yapısının insansız araçların denetimine uygulanması
Application of adaptive fuzzy fractional order sliding mode control structure to the control of unmanned vehicles
KAMİL ORMAN
Doktora
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN DERDİYOK