Lane-keeping system with adaptive model predictive control using online dynamic mode decomposition
Çevrimiçi dinamik mod ayrışımı kullanarak uyarlamalı model öngörülü kontrol ile şerit takip sistemi
- Tez No: 929620
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ÜNEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Otonom araçlar, kişisel mobiliteden endüstriyel otomasyona kadar çok çeşitli uygulamalara olanak tanıyarak modern ulaşım sistemlerinin ayrılmaz bir parçası haline gelmiştir. Gerçek dünyadaki sürüş ortamlarının artan karmaşıklığı, hassasiyet ve güvenliği sağlamak için gelişmiş kontrol stratejileri ve gerçek zamanlı modelleme tekniklerini gerekli kılmıştır. Bu zorluklar arasında, şerit takip kontrolü dinamik ve belirsiz koşullar altında sağlam ve doğru yörünge takibi elde etmek için kritik bir odak noktası olmaya devam etmektedir. Bu tez, otonom araçlarda şerit takip uygulamaları için Çevrimiçi Dinamik Mod Ayrıştırmayı (Çevrimiçi DMD) gelişmiş kontrol mimarileriyle birleştiren entegre bir yaklaşım sunmaktadır. Çevrimiçi DMD modeli, sistem dinamiklerini gerçek zamanlı olarak sürekli olarak belirleyerek uyarlanabilir kontrol stratejileri için temel sağlar. Üst düzey orantılı kontrolörlerin referans sinyalleri ürettiği ve alt düzey kontrolörlerin (Model Tahmini Kontrol (MPC) ve Doğrusal Kuadratik Regülatör (LQR)) yörünge takibini gerçekleştirdiği hiyerarşik bir kontrol çerçevesi uygulanır. Önerilen metodoloji, sabit virajlı yollar, keskin dönüşler ve şehir benzeri ortamlar dahil olmak üzere gerçekçi yol senaryoları kullanılarak yüksek doğruluklu bir simülasyon ortamında değerlendirilir. Sağlamlığı test etmek için harici rahatsızlıklar ve ölçüm gürültüsü dahil edilir. Sonuçlar, Çevrimiçi DMD'nin sistem dinamiklerini etkili bir şekilde yakaladığını ve denetleyicilerin şerit tutma doğruluğunu ve kararlılığını korumasını sağladığını göstermektedir. Çalışma, gerçek dünyadaki otonom araç uygulamalarını ilerletmek için veri odaklı modelleme ve uyarlanabilir kontrol stratejilerinin potansiyelini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Autonomous vehicles have become an integral part of modern transportation systems, enabling a wide range of applications from personal mobility to industrial automation. The increasing complexity of real-world driving environments has necessitated advanced control strategies and real-time modeling techniques to ensure precision and safety. Among these challenges, lane-keeping control remains a critical focus for achieving robust and accurate trajectory tracking under dynamic and uncertain conditions. This thesis presents an integrated approach combining Online Dynamic Mode Decomposition (Online DMD) with advanced control architectures for lane-keeping applications in autonomous vehicles. The Online DMD model continuously identifies system dynamics in real time, providing the basis for adaptive control strategies. A hierarchical control framework is implemented, with upper-level proportional controllers generating reference signals and lower-level controllers—Model Predictive Control (MPC) and Linear Quadratic Regulator (LQR)—executing the trajectory tracking. The proposed methodology is evaluated in a high-fidelity simulation environment using realistic road scenarios, including constant curvature roads, sharp turns, and city-like environments. External disturbances and measurement noise are incorporated to test robustness. The results demonstrate that Online DMD effectively captures system dynamics, enabling the controllers to maintain lane-keeping accuracy and stability. The study highlights the potential of data-driven modeling and adaptive control strategies for advancing real-world autonomous vehicle applications.
Benzer Tezler
- Çekirdeksiz kuru üzümde uygulanan politikanın Ege Bölgesinde üretim ve üretici açısından sonuçlarının değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
GÜVEN ÖZERİN
- Balıkesir tavukçuluk işletmelerinin yapısal özellikleri üzerinde bir inceleme
Başlık çevirisi yok
MEHMET TOSUN
- Le Refus du reel dans la porte etroite d'Andre Gide
Başlık çevirisi yok
M.SERDAR ÜNAL
Yüksek Lisans
Fransızca
1986
Fransız Dili ve EdebiyatıCumhuriyet ÜniversitesiBatı Dilleri ve Edebiyatları Ana Bilim Dalı
