Smith Predictor Based Communication Delay Compensation for Platooning of Connected Autonomous Vehicles
Bağlantılı Otonom Araçların Platonlanmasında İletişim Gecikmesini Telafi Etmek için Smith Öngörücü Temelli Yaklaşım
- Tez No: 986651
- Danışmanlar: PROF. DR. RYOGO KUBO, PROF. DR. TERESA ZİELİNSKA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering, Mechanical Engineering, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Keıo Unıversıty
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Robotik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Robotik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Uyarlanabilir hız sabitleyici sistemlerdeki (ACC) gelişmeler, araçlar arası mesafeyi (IVD) azaltmak ve yol verimliliğini artırmak için kablosuz iletişim teknolojilerinden faydalanan işbirlikçi ACC (CACC) sistemlerinin geliştirilmesine yol açmıştır. Öndeki araç mesafesine dayalı lider-takipçi CACC, Smith öngörücüsü (SP) kullanımıyla iletişim gecikmesini telafi etmede başarılı olmuş, arkadaki araç mesafesine dayalı lider-takipçi CACC ise iletişim sayısının yarısı kadar bir gecikme telafisinin mümkün olduğunu göstermiştir. Ancak, SP'nin kullanımı takip gecikmesine yol açmakta ve bu durum minimum IVD değerlerinde sınırlamalar yaratmaktadır. Ayrıca, arkadaki araç mesafesi ölçümü siber saldırılara karşı savunmasız olabilir, çünkü siber saldırı durumunda ACC'ye geçiş yapmak mümkün değildir. Öte yandan, önde ve arkada araç mesafesine dayalı lider-takipçi yöntemleri, ardındaki aracın dinamik modelinin tahmin edilmesini gerektirmekte ve değişen dinamikler durumunda ek iletişim gerekebilir. Bu tez, IVD'yi azaltarak CACC'yi iyileştirmek, siber saldırılar durumunda ACC'ye geçişi mümkün kılmak ve ardındaki araçların dinamik tahmin gereksinimlerini mevcut araçlara taşımak amacıyla SP ile dört yeni CACC yöntemi önermektedir. Simülasyonlar, bu yöntemlerin CACC'yi araç dinamik modelleme kolaylığı, IVD'yi azaltma ve siber saldırılara daha iyi tepki verme açısından iyileştirdiğini, yanıtları istenen seviyede tuttuğunu doğrulamaktadır. Ayrıca, modelleme hata analizleri, tahmin edilen iletişim gecikmesinin gerçek iletişim gecikmesinin %84'ü veya daha büyük olduğu durumlarda yöntemlerin dizgi kararlı olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Advances in adaptive cruise control systems (ACC) have resulted in cooperative ACC (CACC) to decrease inter-vehicle distance (IVD) and increase road throughput using wireless communications. Front-IVD-based leader-follower CACC was successful in compensating for communication delay with the utilization of the Smith predictor (SP) and rear-IVD-based leader-follower CACC shows that compensation of communication delay is possible even with half of the numbers of communication. However, the application of the SP causes tracking latency which results in limitation in minimum IVDs. In addition, the rear-IVD measurement may be vulnerable to cyberattacks since it is not possible to switch to ACC in the event of cyberattacks. Moreover, front and rear-IVD-based leaderfollower methods required estimation of the following vehicle's dynamics model which might require additional communication in case of varying dynamics. This thesis proposes four novel CACC methods with SP to enhance CACC by lowering IVDs, making it possible to switch to ACC in the event of cyberattacks, and making vehicle dynamics estimation requirements from following vehicles to current vehicles. Simulations confirm that the methods enhance CACC in terms of ease of vehicle dynamics modeling, lowering IVDs, and better reaction to cyberattacks while keeping the responses as desired. Moreover, modeling error analyses show that the methods are string stable when the estimated communication delay is bigger or equal to 84% of the actual communication delay.
Benzer Tezler
- Novel control and communication approaches for performance improvement in networked control systems
Ağ üzerinden kontrol sistemlerinin performans iyileştirmesi için yeni kontrol ve haberleşme yaklaşımları
AHMET KUZU
Doktora
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN GÖKAŞAN
PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA
- A stable, energy and time efficient biped locomotion
Kararlı, enerji ve zaman tasarruflu iki bacaklı yürüme
SABRİ YILMAZ
Doktora
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN GÖKAŞAN
- Yakın geçmişteki nükleer reaktör dinamik analiz yöntemlerine bir bakış
Başlık çevirisi yok
MURAT ALGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ EDGÜ
- Dinamik manyetik rezonans görüntüleme ve ultrason kontrast ajanlı power doppler ultrasonografi ile meme lezyonlarında benign ve malign ayrımı
Başlık çevirisi yok
FAİK SUNGURLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2002
OnkolojiMarmara ÜniversitesiRadyodiagnostik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ERKİN ARIBAL
- Tüketici boykot davranışlarının marka nefreti perspektifinden analizi: Karma yöntem yaklaşımı
Analysis of consumer boycott behavior from the perspective of brand hate: A mixed-methods approach
ELİF GÜNER